الحلقة 6 الكمبيوتر العضوي

يُقدم المقطع مفهوم الحوسبة العضوية، وهي تكنولوجيا تمزج بين علوم الكمبيوتر والبيولوجيا، بهدف استخدام لبنات الحياة الأساسية كأدوات للحوسبة. وتبرز قدراتها الهائلة في كفاءة الطاقة والمعالجة المتوازية والتكامل مع الأنظمة البيولوجية، مما يفتح آفاقًا جديدة في الطب وتخزين البيانات والذكاء الاصطناعي.

في عام 1994، نشر عالم الرياضيات ليونارد أدلمن بحثًا تاريخيًا في مجلة ساينس، حيث طرح سؤالًا جريئًا: هل يمكن استخدام جزيئات الحمض النووي لإجراء عمليات حسابية؟ أثبت أدلمن ذلك من خلال حل مسألة المسار الهاملتوني الموجه باستخدام أنابيب الاختبار ومحاليل الحمض النووي، مما شكل أول دليل عملي على إمكانية الحوسبة الجزيئية.

توضح التجربة ميزة المعالجة المتوازية الهائلة للحوسبة العضوية. ويدفع العلماء والشركات للاستثمار في هذه التكنولوجيا نظرًا لقدراتها الفريدة التي تتجاوز حدود الكمبيوترات التقليدية المصنوعة من السيليكون. تتمثل المزايا في كفاءة الطاقة المذهلة (مثل الدماغ البشري الذي يستهلك 20 واط فقط)، وكثافة التخزين الخيالية (حيث يمكن تخزين جميع البيانات الرقمية في العالم في كوب واحد من الحمض النووي)، والتوافق الحيوي الذي يسمح بالتفاعل المباشر مع الأنظمة البيولوجية داخل الجسم.

شهد مجال ذكاء العضويات تطورًا مثيرًا للدهشة. في عام 2022، نجحت شركة كورتيك لابس بالتعاون مع جامعة يو سي ال في تدريب خلايا عصبية حية مزروعة على رقاقة إلكترونية على ممارسة لعبة الفيديو بونج. هذا النظام، المعروف باسم دش برين، تعلّم اللعبة في غضون خمس دقائق، مما أظهر قدرة الأنسجة العصبية الحية على التعلم والتكيف وإظهار سلوك ذكي وهادف.

كان أحد أكبر تحديات حوسبة الحمض النووي هو أن تخزين البيانات كان عملية باتجاه واحد. ومع ذلك، في أغسطس 2024، أعلنت جامعة كارولاين الشمالية وجامعة جون هوبكنز عن تقنية حمض نووي جديدة قادرة على تخزين البيانات وحوسبتها بشكل متكرر، بما في ذلك القراءة والكتابة والمسح. هذا النظام الهجين، الذي يستخدم بوليمرات مبتكرة، يحل تحدي التوافق بين التخزين والمعالجة، مما يجعل الحمض النووي قرصًا صلبًا ديناميكيًا.

يتوقع الخبراء أن المستقبل سيكون في تكامل الكمبيوترات العضوية مع الكمبيوترات التقليدية، فلكل منها نقاط قوة. تتفوق الكمبيوترات التقليدية في المهام المتسلسلة والدقيقة، بينما تتفوق الكمبيوترات العضوية في المهام المعقدة والمتوازية. قد نرى قريبًا أنظمة هجينة تجمع بين قوة الاثنين، مثل معالجات السيليكون للمهام اليومية ومعالجات عضوية لتحليل الأنماط المعقدة. شركات مثل فاينال سبارك وكورتيكل لابس بدأت بالفعل في تسويق منصات حوسبة بيولوجية، مما يؤكد أننا على أعتاب عصر جديد تعيد فيه الآلة تعريف معنى الكمبيوتر وتصبح كائنًا حيًا يفكر ويتعلم.