PSEUDOTVŮRCI VELICE PILNĚ PŘIPRAVUJÍ PLNOST NEGATIVNÍHO STAVU

Vědci začínají pracovat na vytvoření chemických počítačů napodobujících činnost neuronů

12.1.2010

Mezinárodní vědecký tým se v těchto dnech pouští do výzkumu „chemických počítačů“, které jsou inspirovány biologií.

Tyto počítače by měly využít několika nedávno objevených vlastností buněk, které by mohly být vhodné pro výpočetní techniku. Vědecký tým se pak na základě těchto objevů pokusí napodobit činnost neuronů v lidském mozku.

Projekt v celkové hodnotě 1,8 miliónu euro (asi 46 milionů Kč) poběží tři roky a bude financován z programu EU pro rozvoj nových technologií. V současné době EU podporuje hned několik takových projektů.

Zmíněný výzkum se od těch dalších liší tím, že vědci hodlají využít tzv. stabilních buněk, mezi nimiž se samovolně vytváří propojovací vrstva, podobně jako je tomu u našich vlastních mozkových buněk. Tyto stabilní buňky užívají chemických procesů ke zpracování signálů podobně, jako se to děje u našich vlastních neuronů.

„Cílem výzkumu není vytvořit lepší počítač, než jsou ty konvenční,“ myslí si jeden z účastníků projektu, dr. Klaus-Peter Zauner z University of Southampton. Podle něj jde spíše o to, nabídnout výpočetní možnosti ve zcela odlišném prostředí.

Bližší a rozsáhlejší informace k tomuto tématu najdete na webu www.stahuje-cely-svet.cz .

"Od tohoto typu informačních technologií nemůžeme v dohledné době čekat aplikace, které by se daly využít v běžné praxi," říká dr. Zauner BBC News.

"Otevřou se ale aplikační oblastí, kde stávající IT nenabízí žádné řešení. Půjde o řízené molekulární roboty, velmi přesné řízení chemických procesů. a inteligentní léky, které budou reagovat na chemické signály lidského těla a působit v souladu s místními biochemickými stavy buněk," vysvětluje dr. Zauner.

Za všechno mohou lipidy a kapaliny

Výzkumný tým při vývoji „chemických počítačů“ vychází ze dvou základních myšlenek.

Za prvé, jednotlivé buňky jsou obklopeny vrstvou lipidů, která spontánně zapouzdří kapalné "vnitřnosti" buňky. Nedávné práce ukázaly, že když na sebe dvě takové buňky narazí a jejich lipidové vrstvy se dostanou do kontaktu, vytváří mezi nimi bílkovina koridor, kterým mohou procházet chemické signální molekuly.

Za druhé, uvnitř buňky dojde k tzv. Bělousov - Žabotínského chemické reakci. Reakce tohoto typu může být iniciována změnou koncentrace bromu.

Zmíněná reakce je neobvyklá hned z několika důvodů. To, co je důležité pro výpočetní aplikace, je fakt, že po příchodu spouštěcího chemického signálu vstoupí buňka do "období útlumu", během něhož další chemické signály na ni nemají vliv. Zamezí se tak, aby signál prošel přes další připojené buňky.

Systémy, které tímto způsobem reagují na základě své vlastní chemické energie na podněty, mají obdobu v přírodě. Takto se chovají právě neurony. "Každý neuron je jako molekulární počítač. Náš systém je jen velmi hrubým modelem toho, co dovedou neurony," říká dr. Zauner.

Podstatou činnosti neuronů je právě schopnost dostat se do stavu; při němž mohou zastavit vstupní signál. Mají také dost své vlastní energie, aby mohly vyslat signál nový.

Šíření chemického signálu - spolu s "obdobím útlumu", po které je signál držen v dané buňce - znamená, že buňky mohou vytvářet sítě, které fungují jako mozek.

Chemické počítače by se mohly dostat od konceptu k prvním prototypům

František Štěpánek, výzkumný pracovník, který se chemickým počítačům věnuje na Vysoké škole chemickotechnologické v Praze, tvrdí, že spojení dvou uvedených základních myšlenek je slibné.

"Pokud jednou budeme chtít počítače podobné výkonnosti a složitosti, jakou má lidský mozek, předpokládám, že půjde o nějakou formu chemické nebo molekulární výpočetní techniky," zmínil Štěpánek pro BBC News.

"Myslím, že tento projekt představuje reálnou možnost, aby se chemické počítače dostaly z fáze konceptu k praktické ukázce funkčního prototypu,“ dodává Štěpánek.

Tým už tvrdě pracuje na ověření toho, zda je tento nápad funkční. "Oficiálně projekt nezačne dříve než prvního února," říká dr. Zauner, "ale byli jsme tak zvědaví, že jsme už poslali některé vzorky lipidů našim spolupracovníkům v Polsku – a ti prověřili, že jsou lipidové vrstvy opravdu stabilní."

7000 stran textů a 5000 obrázků o Vesmírných lidech Sil Světla najdete zde: