Lidské mozkové buňky na čipu. Startup uvádí na trh první biopočítač

Vypadá jako nějaký větší počítač nebo server – krabice a v ní čipy a kabely. Ve skutečnosti jde o první biopočítač na světě, který půjde na trh.

Informace a záběry si můžete poslechnout i prohlédnout v úvodní videoreportáži.

Novinku představil tento týden australský startup Cortical Labs na veletrhu mobilních technologií Mobile World Congress (MWC) v Barceloně. A co zaujme jak běžné lidi, tak odborníky, je to, že tuto Synthetic Biological Intelligence (SBI) neboli Syntetickou biologickou inteligenci pohánějí lidské mozkové buňky –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ odborně řečeno neurony.

„Ty buňky dostávají elektrické signály a zároveň se z nich elektrické signály čtou. A vědci těmi signály odměňují –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ nebo, dalo by se říct, trestají to, co ty buňky dokážou, a ty buňky na základě toho, že nemají rády překvapení, se snaží dostat do nějakého stavu, kdy jsou schopny predikovat, co bude následovat. A tak se samy organizují, a tím v podstatě dochází k programování toho počítače. Není to teď tak, že by někdo seděl a pro ty buňky psal program, co mají dělat, ale ty buňky se organizují samy,“ vysvětluje fungování zařízení expertka Barbora Zitová z Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR.

Body in the box, čili tělo v krabici, jak firma sama také biopočítač popisuje, nebo zkrátka CL1, obsahuje součástky jako pumpy k zajištění proudění tekutin a živin, ale i filtrování odpadu. Tak, jako to v lidském těle dělají srdce a ledviny.

Cortical Labs věří, že biologické neuronové sítě mají potenciál zpracovávat data a učit se ještě rychleji než umělá inteligence. Nepotřebují ani externí počítač a mají nižší spotřebu. Velký grafický procesor, který pohání AI, typicky spotřebuje přes 6000 wattů, zatímco u CL1 to je 850 až 1000 wattů, tedy šestkrát méně. A to pořád není vše.

„Normální silikonové počítače jsou postaveny na světě nul a jedniček. Biologické umí i ty hodnoty mezi tím, takže v podstatě lze očekávat, že dokážou řešit ty věci rychleji a energeticky efektivněji. Myslím, že je to opravdu dobrý prostředek, kde si můžete ověřit funkčnost nějakých léků nebo vlivů na nějaké druhy nemocí, kdybyste tam dali buňky, které třeba tou nemocí trpí,“ vysvětluje dále v úvodní videoreportáži tohoto článku Barbora Zitová.

Mozkové buňky, které silikonový čip v biopočítači porůstají, získal australský startup tak, že vzal od dárců jejich krevní nebo kožní buňky, přeprogramoval je tak, aby se z nich staly kmenové, a z těch vytvořil neurony. Léky a kúry by tak vědci a lékaři mohli také ověřovat bez potřeby testování na zvířatech nebo lidech.

„Když ty buňky od dárců bereme, tak se s nimi přenáší i jejich dědičná onemocnění. A tak, pokud máte pacienta s epilepsií a necháte z jeho buněk vyrůst neurony, tak tyto mozkové buňky dostávají záchvaty jako jejich dárce. A to nám dává poměrně dobrou cestu pro experimentování s vývojem léků na úrovni konkrétních jedinců,“ uvádí také šéf a zakladatel Cortical Labs Hon Weng Chong.

Syntetická biologická inteligence by tak podle australského startupu mohla pro vědu i medicínu být zlomová. A tam si ji už mohou i objednat. Jedna CL1 jednotka by podle dostupných informací měla stát okolo 35 tisíc dolarů, tedy 805 tisíc korun, a Cortical Labs už pracuje i na vůbec prvním biologickém neurálním serveru, který složí ze 30 jednotek a do konce roku jej nabídne k využití formou připojení ke cloudu. Na využití si přitom zákazníci mohou přijít sami –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ obdobně jako v případě OpenAI a ChatGPT.

„Nabídli něco, s čím si další mohou hrát, zkoumat, vyvíjet. Nabízejí dokonce, že si tu krabičku nejen koupíte, ale dají vám i přístup na cloud, kde jich mají zapojenou spoustu a to podle mě pro většinu vědců bude užitečnější. Otázka je, kolik ten cloud bude stát, protože cena té jednotky je docela vysoká. Ale myslím si, že to je dobrý krok v tom, že to nabídnou jiným lidem s jinými myšlenkami a nápady, a tím to mohou vyvíjet a posunout rychleji,“ říká dál Barbora Zitová z Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR.

Pokusy s biopočítači jsou stále ještě v plenkách. Cortical Labs v roce 2022 experimentoval s mixem 800 tisíc lidských a myších neuronů, které umístil na čip a vytrénoval je, aby dokázaly hrát počítačovou hru Pong.

„Pokud vím, tak dělali experimenty, co se třeba stane, když tam přikápnete alkohol. A údajně klesla schopnost hrát tuto hru,“ vysvětluje dál česká vědkyně.

Skutečně to však byl až tento australský startup založený roku 2019, který biopočítače posunul na další úroveň.

„Domnívám se, že to je první komerčně dostupný počítač tohoto typu, nemyslím si, že by to byl první celkově existující. I jiné laboratoře měly něco takového, ale komerčně to ještě nikdo nenabízel,“ potvrzuje Barbora Zitová.

Co do výkonnosti lze navíc Syntetickou biologickou inteligenci podle české expertky připodobnit k dalšímu směru v nových technologiích.

„Myslím, že v dnešní době –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ kromě umělé inteligence, na kterou si už skoro všichni zvykli nebo mají chatbot i na počítači nebo mobilu, tak se silně objevuje tematika kvantových počítačů. Toto beru do nějaké míry jako alternativu, a nechci říkat lepší, horší, ale alternativu. A z toho, co ta firma dala k dispozici, mi přijde, že je to zařízení jednodušší, levnější a myslím, že oba ty směry jsou teď relativně daleko k tomu, aby nám opravdu nějak mohly ublížit nebo aby byly zneužity,“ vysvětluje dál česká expertka.

„Naopak relativně blízko jsme tomu, aby se to dalo využít třeba pro to testování léků nebo vlivu omamných látek na mozkové buňky, a to si myslím, že je hodně dobré a silně převažuje i případná negativa,“ dodává Barbora Zitová z Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR.

Cortical Labs navíc prý do svých zařízení instaloval mantinely, které by měly zajistit, aby využívání čipů s lidskými mozkovými buňkami nebylo eticky problematické, tedy že by neurony došly k úrovni uvědomění a podobně, ačkoliv přesně nespecifikoval, o co jde.

„Co se týče etiky, samozřejmě jsme na nebezpečném poli ve smyslu, že lidé začnou klást otázky. Vědci se ale na věci tohoto typu začali připravovat už v roce 2024, kdy Světová zdravotnická organizace a Mezinárodní neuroetická společnost vydaly prohlášení a navrhly etické principy i zásady, jak by se výzkum s těmito počítači měl provozovat,“ dodává česká odbornice.

„Předpokládám, že se to ještě mnohokrát změní, protože většinou se u těchto rychle se vyvíjejících technologií musí adaptovat na to, co se stane. Ale nemyslím si, že bychom mohli v dohledné době očekávat, že tam posadí a napojí mozek, a pošlou to třeba do vesmíru. Tak to asi úplně nebude,“ uzavírá videoreportáž v úvodu článku Barbora Zitová.