科学者がバクテリアをコンピュータープロセッサに組み込む実験
科学者たちは、バクテリアを「生きたプロセッサ」に変える可能性を模索しています。これは、生物学的コンピューティング分野における新たな方向性です。この技術は、シリコンチップに完全に依存するのではなく、生命そのものを利用してデータの計算、処理、そして反応を行います。
これは重要な前進であると考えられており、より持続可能でエネルギーを節約するコンピューティングの時代を開く可能性があります。
「リビングプロセッサ」はどのように動作するのでしょうか?
その結果、電気とトランジスタに依存する従来の技術が現代社会の柱となりました。しかし、有望な方向性が現れてきました。それは、生体プロセッサです。人工材料ではなく、バクテリアの生命力を利用して情報を処理するこの技術は、コンピューティングの全く新しい概念を切り開きます。
科学者たちは、特別に設計されたDNA断片をバクテリアに挿入することで、バクテリアを「生物学的論理回路」へと変化させました。化学物質の存在などの入力信号が与えられると、バクテリアは発光したり、その他の生物学的変化を起こしたりして反応します。
これらの反応は、従来の電子回路の「オン」または「オフ」の状態に相当し、細菌が基本的な計算を実行できるようにします。
細菌細胞 1 個あたりの計算能力には限界がありますが、数百万個の細菌が同様にプログラムされ、同時に動作すると、生物学的スーパーコンピュータのように機能する巨大な情報処理ネットワークが形成されます。
ここでの重要な違いは、この情報処理全体が電気エネルギーを消費するのではなく、生命の自然な反応に完全に依存している点です。
この独自のメカニズムにより、生体プロセッサはシリコンチップに比べていくつかの明確な利点を有しています。バクテリアの自己複製能力により、自動化された「プロセッサ」は、高価な製造工程を必要とせずに数を増やすことができます。さらに、消費電力は極めて低く、これは持続可能なコンピューティングへのトレンドにおける重要な要素です。
特に、細菌は人体内など、電子チップが活動できない過酷な環境でも活動することができ、病気の早期兆候を検知して迅速に対応することができます。
リビングプロセッサは、これらの大きな可能性により、数十年にわたってシリコンチップが優勢であったコンピューティング技術を補完するだけでなく、まったく新しい方向性を切り開くものと期待されています。
バイオコンピューティング時代の課題と展望
この技術は大きな可能性を秘めているものの、依然として大きな課題に直面しています。生物学的反応は電子パルスよりもはるかに遅いため、シリコンチップの処理速度に匹敵することは困難です。
さらに、細菌の生息環境は常に変化しており、システムの制御や安定性の確保が困難です。
多くの専門家が「リビングプロセッサ」が近い将来、従来のチップを完全に置き換える可能性は低いと考えているのは、まさにこのためです。むしろ、電子計算機が動作できない領域で使われる補助的なツールとなるでしょう。
さらに見てみると、この技術は生物学とデジタル技術の融合であり、コンピューティングの概念を回路基板やトランジスタの域を超えています。
研究が進み続ければ、生命とテクノロジーが融合し、まったく異なる方法で人工知能を拡張する省エネで環境に優しいソリューションを提供する、バイオコンピューティングの新しい時代が到来する可能性があります。
医療と生活における潜在的な応用
「リビングプロセッサー」の最もエキサイティングな展望の一つは、個別化医療への応用です。プログラムされた細菌を体内に導入することで、病気の兆候を監視し、異常が検知された際に自動的に反応させるといったことが考えられます。
例えば、「計算型」細菌は血液中の化学変化を検知し、警告反応を誘発したり、薬剤分子をリアルタイムで放出したりすることが可能になります。これにより、症状が現れてから病気を検知・治療するだけでなく、予防的な医療の可能性が開かれます。
研究者らは、医療以外にも、汚染の検出や自然生態系の監視といった環境管理にもこの「生体プロセッサ」を活用できる可能性があると予測している。
出典: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-bien-vi-khuan-thanh-bo-xu-ly-song-cho-may-tinh-20250905110939843.htm
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