脑类器官和生物处理器继续作为生物计算领域的创新技术出现。欧洲的瑞士初创公司 FinalSpark 开发了他们声称的世界上第一个使用人脑类器官的生物处理器。这些类器官是从干细胞或组织样本体外培养的器官的微型简化版本。这一发展代表着生物结构与传统计算技术相结合的重要一步。
该生物处理器是 FinalSpark 的“神经平台”的一部分,可以提供对 16 个人类大脑类器官的远程访问。该平台目前的独特之处在于它允许在受控的实验室环境中与生物神经元进行交互。该公司声称,这些生物处理器能够学习和处理信息,可能会改变计算任务的处理方式。它们也非常节能。
人类类器官是计算的未来吗?FinalSpark 的生物处理器引发争议
FinalSpark 开发的生物处理器最引人注目的卖点之一是其能源效率。该公司声称,其生物处理器的能耗比传统数字处理器低一百万倍。从这个角度来看,训练像 GPT-3 这样的复杂 AI 模型需要大约 10 GWh 的能源,约为欧洲普通家庭年能耗的 6,000 倍。
相比之下,生物处理器的能耗大幅降低,可以带来更可持续的计算实践,尤其是在人工智能等数据密集型领域。能耗的大幅降低不仅是技术成就,也是环境福音。随着数字技术和数据中心的不断扩张,它们对环境的影响已成为一个关键问题。通过显著降低功耗要求,FinalSpark 开发的生物处理器可以帮助缓解其中一些环境问题。
Neuroplatform 背后的技术基于一种称为“湿件”的架构。这是生物学、软件和硬件的结合。该系统使用四个多电极阵列 (MEA) 来容纳类器官,即源自脑组织的 3D 细胞团。每个 MEA 容纳四个类器官,总共有 16 种不同的类器官处理过程。
构建的复杂结构支撑着生物处理器的独特功能。通过模仿神经细胞之间的通信,类器官可以执行复杂的任务,例如学习、记忆和信息处理。这使得生物处理器比传统处理器更灵活、适应性更强。然而,这项新技术的长期影响尚未完全了解。诸如生物处理器能在多大程度上模仿人类大脑的复杂性以及在哪些领域会更有效等问题仍在研究中。
道德考量:探索新领域
人类大脑类器官在计算领域的应用也开启了一个复杂的伦理考量领域。这些类器官虽然不具备意识,但源自人类细胞,模仿人类大脑的某些功能。这引发了人们对其在研究和技术中的应用的道德影响的质疑。这项技术可能引发的伦理争论将集中在人类生物材料在非医疗应用中的使用程度上。此外,必须仔细考虑这些类器官的细胞来源、所涉及的同意程序以及使用它们的潜在长期影响。随着这项技术的进步,监管机构、研究人员和公众必须参与讨论应指导生物处理器开发和使用的伦理框架。
可扩展性和可访问性
虽然生物处理器的潜力巨大,但仍存在与可扩展性和可访问性相关的实际挑战需要解决。FinalSpark 的平台目前支持有限数量的类器官,并且只有少数机构才能以高昂的费用使用。尽管该神经平台提供了类似云的体验,但研究人员尚不清楚如何在多个进程之间共享 16 个类器官的处理能力。到目前为止,只有 9 家机构被授予访问远程计算平台的权限,FinalSpark 向每位用户收取每月 500pcm(一种加密货币)的订阅费。
这是生物处理器广泛使用的最大障碍之一。这引发了人们对这种技术的民主化及其在更广泛的科学界的可用性的质疑。生物处理器的可扩展性不仅涉及生产和维护大量类器官的技术能力,还涉及支持广泛使用这种技术所需的基础设施。随着该领域的发展,需要制定战略,以确保这些创新工具能够造福更广泛的研究人员和从业者,而不会产生高昂的成本或后勤障碍。
FinalSpark 利用人类脑类器官开发生物处理器标志着生物学与计算技术融合的重大进步。虽然降低能耗和增强计算能力的潜力巨大,但这项技术也带来了复杂的道德和实践挑战。随着我们前进,全面解决这些问题至关重要,确保负责任和公平地实现生物处理器的好处。
特色图片来源:FinalSpark
Source: 脑类器官和生物处理器:一种新的计算方法