数字技术更接近生物学、DNA和大脑
埃隆马斯克保证，在不久的将来，人们将能够创建一个成熟的脑机接口。 与此同时，我们不时听到他在动物身上进行的实验，首先是在猪身上，最近是在猴子身上。 马斯克会如愿以偿并能够在一个人的头脑中植入通信终端的想法让一些人着迷，也让另一些人感到害怕。
他不仅致力于新 麝. 来自英国、瑞士、德国和意大利的科学家最近宣布了一个项目的结果，该项目结合了 人工神经元与自然 （一）。 所有这些都是通过互联网完成的，互联网允许生物和“硅”神经元相互交流。 该实验涉及在大鼠中生长神经元，然后将其用于信号传导。 组长 斯特凡诺·瓦萨内利 报道称，科学家们首次设法证明放置在芯片上的人工神经元可以与生物神经元直接连接。
研究人员希望利用 人工神经网络 恢复大脑受损区域的正常功能。 植入特殊植入物后，神经元将充当一种假体，适应大脑的自然条件。 您可以在科学报告中的一篇文章中阅读有关该项目本身的更多信息。
Facebook想进入你的大脑
那些害怕这种新技术的人可能是对的，尤其是当我们听到，例如，我们想选择我们大脑的“内容”时。 在 Facebook 支持的研究中心 Chan Zuckerberg BioHub 于 2019 年 XNUMX 月举行的一次活动中，他谈到了希望能够取代鼠标和键盘的大脑控制便携式设备。 CNBC 援引扎克伯格的话说：“目标是能够用你的思想控制虚拟或增强现实中的物体。” Facebook 以近 XNUMX 亿美元的价格收购了开发脑机接口系统的初创公司 CTRL-labs。
脑机接口的工作在 8 年的 Facebook F2017 会议上首次公布。 根据公司的长期计划，有一天非侵入式可穿戴设备将允许用户 只是通过思考来写单词. 但这种技术仍处于非常早期的阶段，尤其是当我们谈论的是触摸、非侵入式界面时。 “他们将大脑中发生的事情转化为运动活动的能力是有限的。 为了获得巨大的机会，需要植入一些东西，”扎克伯格在上述会议上说。
人们是否会允许自己“植入一些东西”来与那些以肆无忌惮的食欲着称的人建立联系？ 来自 Facebook 的私人数据? (2) 也许会找到这样的人，尤其是当他给他们提供他们不想阅读的文章片段时。 2020 年 XNUMX 月，Facebook 告诉员工，它正在开发一种工具来汇总信息，这样用户就不必阅读它。 在同一次会议上，他提出了神经传感器的进一步计划，以检测人类思想并将其转化为网站上的行动。
2. Facebook 的大脑和界面
高效大脑的计算机是由什么制成的？
这些项目并不是唯一的努力。 仅仅将这些世界联系起来并不是唯一追求的目标。 有，例如。 神经形态工程，旨在重建机器功能的趋势 人脑，例如，就其能源效率而言。
预计到2040年，如果我们坚持硅技术，全球能源将无法满足我们的计算需求。 因此，迫切需要开发可以更快地处理数据，最重要的是更节能的新系统。 科学家们早就知道，模仿技术可能是实现这一目标的一种方式。 人脑.
W 硅电脑 不同的物理对象执行不同的功能，这增加了处理时间并造成巨大的热量损失。 相比之下，大脑中的神经元可以以十倍于我们最先进计算机的电压通过庞大的网络同时发送和接收信息。
与硅对应的大脑相比，大脑的主要优势在于它能够并行处理数据。 每个神经元都与数千个其他神经元相连，它们都可以作为数据的输入和输出。 为了能够像我们一样存储和处理信息，有必要开发能够快速平稳地从传导状态过渡到不可预测状态的物理材料，就像神经元一样。
几个月前，一篇关于研究具有这种特性的材料的文章发表在《物质》杂志上。 德克萨斯 A&M 大学的科学家们用复合符号 β'-CuXV2O5 创造了纳米线，该纳米线展示了响应温度、电压和电流变化而在传导状态之间振荡的能力。
经过仔细检查，发现这种能力是由于铜离子在整个 β'-CuxV2O5 中的运动，这导致 电子运动 并改变材料的导电性能。 为了控制这种现象，β'-CuxV2O5 中会产生一个电脉冲，这与生物神经元相互发送信号时发生的电脉冲非常相似。 我们的大脑通过在关键时刻以独特的顺序激发某些神经元来发挥作用。 一系列神经事件导致信息处理，无论是回忆记忆还是进行身体活动。 β'-CuxV2O5 的方案将以相同的方式工作。
DNA中的硬盘
另一个研究领域是基于生物学的研究。 数据存储方式. 我们在 MT 中也多次描述过的想法之一如下。 DNA中的数据存储, 被认为是一种有前途的、极其紧凑和稳定的存储介质 (3)。 其中，有一些解决方案可以将数据存储在活细胞的基因组中。
据估计，到 2025 年，全球每天将产生近 XNUMX 艾字节的数据。 存储它们很快就会变得不切实际。 传统硅技术. DNA 中的信息密度可能比传统硬盘驱动器高数百万倍。 据估计，一克 DNA 最多可包含 215 亿千兆字节。 如果储存得当，它也非常稳定。 2017 年，科学家们提取了生活在 700 万年前的已灭绝马种的完整基因组，去年，从生活在一百万年前的猛犸象身上读取了 DNA。
主要困难是找到方法 复合 数字世界 i 基因生化世界的数据. 目前是关于 DNA合成 在实验室中，虽然成本正在迅速下降，但这仍然是一项艰巨且成本高昂的任务。 一旦合成，序列必须在体外仔细储存，直到它们准备好重复使用或可以使用 CRISPR 基因编辑技术引入活细胞。
哥伦比亚大学的研究人员展示了一种允许直接转换的新方法 数字电子信号 进入存储在活细胞基因组中的遗传数据。 “想象一下可以实时计算和物理重新配置的蜂窝硬盘，”Singularity Hub 团队成员之一哈里斯·王说。 “我们相信第一步是能够直接将二进制数据编码到细胞中，而无需体外 DNA 合成。”
这项工作基于基于 CRISPR 的细胞记录仪， 面包车 以前为大肠杆菌开发的，它可以检测细胞内某些 DNA 序列的存在，并将该信号记录在生物体的基因组中。 该系统有一个基于 DNA 的“传感器模块”，可以响应某些生物信号。 Wang 和他的同事对传感器模块进行了改造，使其与另一个团队开发的生物传感器一起工作，后者又对电信号做出响应。 最终，这让研究人员 细菌基因组中数字信息的直接编码. 一个单元格可以存储的数据量很小，只有三位。
因此，科学家们找到了一种方法，可以同时用不同的 24 位数据对 3 个不同的细菌种群进行编码，总共 72 位。 他们用它来编码“Hello world！”消息。 在细菌中。 并表明，通过对汇集的人口进行排序并使用专门设计的分类器，他们可以以 98% 的准确率阅读消息。
显然，72 位远远不够容量。 大容量存储 现代硬盘。 然而，科学家们认为该解决方案可以快速扩展。 在单元格中存储数据 据科学家称，它比其他方法便宜得多 基因编码因为你可以只生长更多的细胞，而不是进行复杂的人工 DNA 合成。 细胞还具有保护 DNA 免受环境损害的天然能力。 他们通过将大肠杆菌细胞添加到未消毒的盆栽土壤中来证明这一点，然后通过对土壤相关微生物群落进行测序，可靠地从中提取整个 52 位信息。 科学家们还开始设计细胞的 DNA，以便它们能够执行逻辑和记忆操作。
4. 超人类主义奇点作为下一个进化阶段的愿景
一体化 电脑技术员 i 电信 它与其他未来学家预测的超人类主义“奇点”概念密切相关（4）。 脑机接口、合成神经元、基因组数据的存储——这一切都可以朝这个方向发展。 只有一个问题——这些都是研究初期的方法和实验。 所以那些害怕这个未来的人应该安息，人机融合的爱好者应该冷静下来。
