ডিজিটাল প্রযুক্তি জীববিজ্ঞান, ডিএনএ এবং মস্তিষ্কের একটু কাছাকাছি

এলন মাস্ক আশ্বাস দেন যে অদূর ভবিষ্যতে মানুষ একটি পূর্ণাঙ্গ মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস তৈরি করতে সক্ষম হবে। এরই মধ্যে, আমরা সময়ে সময়ে পশুদের উপর তার পরীক্ষা-নিরীক্ষার কথা শুনি, প্রথমে শূকরের উপর এবং আরও সম্প্রতি বানরের উপর। কস্তুরী তার পথ পাবে এবং একজন ব্যক্তির মাথায় একটি যোগাযোগ টার্মিনাল স্থাপন করতে সক্ষম হবে এমন ধারণা কাউকে মুগ্ধ করে, অন্যদের ভয় দেখায়।

তিনি শুধু নতুন কাজ করছেন না কস্তুরী. যুক্তরাজ্য, সুইজারল্যান্ড, জার্মানি এবং ইতালির বিজ্ঞানীরা সম্প্রতি একত্রিত প্রকল্পের ফলাফল ঘোষণা করেছেন প্রাকৃতিক সহ কৃত্রিম নিউরন (এক). এই সমস্ত ইন্টারনেটের মাধ্যমে করা হয়, যা জৈবিক এবং "সিলিকন" নিউরনকে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়। পরীক্ষায় ইঁদুরের মধ্যে ক্রমবর্ধমান নিউরন জড়িত ছিল, যা তখন সংকেত দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত হত। দলনেতা স্টেফানো ভাসানেলি রিপোর্ট করা হয়েছে যে বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো দেখাতে পেরেছেন যে একটি চিপে স্থাপিত কৃত্রিম নিউরন সরাসরি জৈবিক নিউরনের সাথে সংযুক্ত হতে পারে।

গবেষকরা সুবিধা নিতে চান কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্ক মস্তিষ্কের ক্ষতিগ্রস্ত এলাকার সঠিক কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করুন। একবার একটি বিশেষ ইমপ্লান্টে ইমপ্লান্ট করা হলে, নিউরনগুলি এক ধরনের প্রস্থেসিস হিসাবে কাজ করবে যা মস্তিষ্কের প্রাকৃতিক অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নেবে। আপনি বৈজ্ঞানিক প্রতিবেদনের একটি নিবন্ধে প্রকল্পটি সম্পর্কে আরও পড়তে পারেন।

ফেসবুক আপনার মস্তিষ্কে প্রবেশ করতে চায়

যারা এই ধরনের নতুন প্রযুক্তির ভয় পান তারা সঠিক হতে পারে, বিশেষ করে যখন আমরা শুনি যে, উদাহরণস্বরূপ, আমরা আমাদের মস্তিষ্কের "বিষয়বস্তু" বেছে নিতে চাই। ফেসবুক-সমর্থিত গবেষণা কেন্দ্র চ্যান জুকারবার্গ বায়োহাবের অক্টোবর 2019-এ অনুষ্ঠিত একটি ইভেন্টে, তিনি মস্তিষ্ক-নিয়ন্ত্রিত পোর্টেবল ডিভাইসগুলির জন্য আশার কথা বলেছিলেন যা মাউস এবং কীবোর্ড প্রতিস্থাপন করবে। "লক্ষ্য হল আপনার চিন্তাভাবনা দিয়ে ভার্চুয়াল বা অগমেন্টেড রিয়েলিটিতে বস্তুগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হওয়া," জাকারবার্গ বলেছেন, সিএনবিসি দ্বারা উদ্ধৃত করা হয়েছে৷ Facebook প্রায় এক বিলিয়ন ডলারে CTRL-labs কিনেছে, একটি স্টার্টআপ যা মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস সিস্টেম বিকাশ করে।

ব্রেন-কম্পিউটার ইন্টারফেস নিয়ে কাজ প্রথম ঘোষণা করা হয়েছিল 8 সালে Facebook F2017 সম্মেলনে। কোম্পানির দীর্ঘমেয়াদী পরিকল্পনা অনুসারে, একদিনের অ-আক্রমণকারী পরিধানযোগ্য ডিভাইস ব্যবহারকারীদের অনুমতি দেবে শুধু তাদের চিন্তা করে শব্দ লিখুন. কিন্তু এই ধরনের প্রযুক্তি এখনও খুব প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, বিশেষ করে যেহেতু আমরা স্পর্শ, অ আক্রমণাত্মক ইন্টারফেস সম্পর্কে কথা বলছি। "মস্তিষ্কে যা ঘটছে তা মোটর কার্যকলাপে অনুবাদ করার তাদের ক্ষমতা সীমিত। মহান সুযোগের জন্য, কিছু ইমপ্লান্ট করা দরকার," জাকারবার্গ পূর্বোক্ত সভায় বলেছিলেন।

মানুষ কি তাদের অবারিত ক্ষুধার জন্য পরিচিত লোকেদের সাথে সংযোগ করতে "কিছু ইমপ্লান্ট" করার অনুমতি দেবে ফেসবুক থেকে ব্যক্তিগত তথ্য? (2) সম্ভবত এই ধরনের লোকদের খুঁজে পাওয়া যাবে, বিশেষ করে যখন তিনি তাদের প্রবন্ধের কাট প্রস্তাব করেন যা তারা পড়তে চায় না। 2020 সালের ডিসেম্বরে, Facebook কর্মীদের বলেছিল যে এটি তথ্য সংক্ষিপ্ত করার জন্য একটি টুলে কাজ করছে যাতে ব্যবহারকারীদের এটি পড়তে না হয়। একই সভায়, তিনি একটি নিউরাল সেন্সরের জন্য আরও পরিকল্পনা উপস্থাপন করেন যাতে মানুষের চিন্তাভাবনা সনাক্ত করা যায় এবং সেগুলিকে ওয়েবসাইটে ক্রিয়ায় অনুবাদ করা যায়।

2. ফেসবুকের মস্তিষ্ক এবং ইন্টারফেস

মস্তিষ্ক-দক্ষ কম্পিউটারগুলি কী দিয়ে তৈরি?

এই প্রকল্পগুলি তৈরি করার একমাত্র প্রচেষ্টা নয়। এই জগতের নিছক সংযোগই একমাত্র লক্ষ্য নয়। আছে, উদাহরণস্বরূপ. নিউরোমরফিক ইঞ্জিনিয়ারিং, মেশিনের ক্ষমতা পুনরায় তৈরি করার লক্ষ্যে একটি প্রবণতা মানুষের মস্তিষ্ক, উদাহরণস্বরূপ, এর শক্তি দক্ষতার পরিপ্রেক্ষিতে।

এটি ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে যে 2040 সালের মধ্যে, আমরা যদি সিলিকন প্রযুক্তির সাথে লেগে থাকি তবে বিশ্বব্যাপী শক্তি সংস্থানগুলি আমাদের কম্পিউটিং চাহিদা মেটাতে সক্ষম হবে না। অতএব, নতুন সিস্টেমগুলি বিকাশ করার জরুরী প্রয়োজন রয়েছে যা দ্রুত এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, আরও শক্তি দক্ষতার সাথে ডেটা প্রক্রিয়া করতে পারে। বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে জানেন যে এই লক্ষ্য অর্জনের এক উপায় হতে পারে নকল কৌশল। মানুষের মস্তিষ্ক.

W সিলিকন কম্পিউটার বিভিন্ন ফাংশন বিভিন্ন ভৌত বস্তু দ্বারা সঞ্চালিত হয়, যা প্রক্রিয়াকরণের সময় বাড়ায় এবং তাপের ব্যাপক ক্ষতি ঘটায়। বিপরীতে, মস্তিষ্কের নিউরনগুলি একই সাথে আমাদের সবচেয়ে উন্নত কম্পিউটারের দশগুণ ভোল্টেজে একটি বিশাল নেটওয়ার্কে তথ্য পাঠাতে এবং গ্রহণ করতে পারে।

সিলিকন সমকক্ষের তুলনায় মস্তিষ্কের প্রধান সুবিধা হল সমান্তরালভাবে ডেটা প্রক্রিয়া করার ক্ষমতা। প্রতিটি নিউরন অন্য হাজার হাজারের সাথে সংযুক্ত, এবং তাদের সকলেই তথ্যের জন্য ইনপুট এবং আউটপুট হিসাবে কাজ করতে পারে। তথ্য সঞ্চয় এবং প্রক্রিয়া করতে সক্ষম হওয়ার জন্য, যেমন আমরা করি, এমন ভৌত উপাদানগুলি বিকাশ করা প্রয়োজন যা দ্রুত এবং মসৃণভাবে পরিবাহিত অবস্থা থেকে অনির্দেশ্য অবস্থায় স্থানান্তর করতে পারে, যেমন নিউরনের ক্ষেত্রে। 

কয়েক মাস আগে, ম্যাটার জার্নালে একটি নিবন্ধ প্রকাশিত হয়েছিল এই জাতীয় বৈশিষ্ট্য সহ একটি উপাদানের অধ্যয়ন সম্পর্কে। টেক্সাস এএন্ডএম ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা যৌগিক প্রতীক β'-CuXV2O5 থেকে ন্যানোয়ার তৈরি করেছেন যা তাপমাত্রা, ভোল্টেজ এবং কারেন্টের পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় পরিবাহিত অবস্থার মধ্যে দোদুল্যমান করার ক্ষমতা প্রদর্শন করে।

ঘনিষ্ঠভাবে পরীক্ষা করার পরে, এটি পাওয়া গেছে যে এই ক্ষমতাটি β'-CuxV2O5 জুড়ে তামার আয়নের নড়াচড়ার কারণে, যার কারণ ইলেক্ট্রন আন্দোলন এবং উপাদানের পরিবাহী বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে। এই ঘটনাটি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, β'-CuxV2O5-এ একটি বৈদ্যুতিক আবেগ উত্পন্ন হয়, যা জৈবিক নিউরনগুলি একে অপরকে সংকেত পাঠালে ঘটে থাকে। আমাদের মস্তিষ্ক একটি অনন্য ক্রমানুসারে মূল সময়ে নির্দিষ্ট নিউরনগুলিকে ফায়ার করে কাজ করে। নিউরাল ইভেন্টগুলির একটি ক্রম তথ্যের প্রক্রিয়াকরণের দিকে নিয়ে যায়, তা সে স্মৃতি স্মরণ করা হোক বা শারীরিক কার্যকলাপ সম্পাদন করা হোক। β'-CuxV2O5 এর স্কিমটি একইভাবে কাজ করবে।

ডিএনএ-তে হার্ড ড্রাইভ

গবেষণার আরেকটি ক্ষেত্র হল জীববিজ্ঞানের উপর ভিত্তি করে গবেষণা। ডেটা স্টোরেজ পদ্ধতি. একটি ধারণা, যা আমরা MT-এ বহুবার বর্ণনা করেছি, নিম্নোক্ত। ডিএনএ-তে ডেটা স্টোরেজ, একটি প্রতিশ্রুতিশীল, অত্যন্ত কম্প্যাক্ট এবং স্থিতিশীল স্টোরেজ মাধ্যম হিসাবে বিবেচিত হয় (3)। অন্যদের মধ্যে, এমন কিছু সমাধান রয়েছে যা জীবিত কোষের জিনোমে ডেটা সংরক্ষণের অনুমতি দেয়।

2025 সালের মধ্যে, এটি অনুমান করা হয় যে বিশ্বব্যাপী প্রতিদিন প্রায় পাঁচশ এক্সাবাইট ডেটা উত্পাদিত হবে। এগুলি সংরক্ষণ করা দ্রুত ব্যবহার করা অবাস্তব হয়ে উঠতে পারে। ঐতিহ্যগত সিলিকন প্রযুক্তি. ডিএনএ-তে তথ্যের ঘনত্ব প্রচলিত হার্ড ড্রাইভের তুলনায় লক্ষ লক্ষ গুণ বেশি। এটি অনুমান করা হয় যে এক গ্রাম ডিএনএ 215 মিলিয়ন গিগাবাইট পর্যন্ত ধারণ করতে পারে। সঠিকভাবে সংরক্ষণ করা হলে এটি খুব স্থিতিশীল। 2017 সালে, বিজ্ঞানীরা 700 বছর আগে বেঁচে থাকা একটি বিলুপ্ত ঘোড়ার প্রজাতির সম্পূর্ণ জিনোম বের করেছেন এবং গত বছর, এক মিলিয়ন বছর আগে বসবাসকারী একটি ম্যামথ থেকে ডিএনএ পড়া হয়েছিল।

প্রধান অসুবিধা একটি উপায় খুঁজে বের করা হয় যৌগিক ডিজিটাল বিশ্ব i জিনের জৈব রাসায়নিক জগতের সাথে ডেটা. এটি বর্তমানে সম্পর্কে ডিএনএ সংশ্লেষণ ল্যাবে, এবং যদিও খরচ দ্রুত হ্রাস পাচ্ছে, তবুও এটি একটি কঠিন এবং ব্যয়বহুল কাজ। একবার সংশ্লেষিত হয়ে গেলে, সিকোয়েন্সগুলিকে অবশ্যই সাবধানে ভিট্রোতে সংরক্ষণ করতে হবে যতক্ষণ না সেগুলি পুনঃব্যবহারের জন্য প্রস্তুত হয় বা CRISPR জিন সম্পাদনা প্রযুক্তি ব্যবহার করে জীবন্ত কোষে প্রবর্তন করা যায়।

কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি নতুন পদ্ধতির প্রদর্শন করেছেন যা সরাসরি রূপান্তরের অনুমতি দেয় ডিজিটাল ইলেকট্রনিক সংকেত জীবিত কোষের জিনোমে সংরক্ষিত জেনেটিক ডেটাতে। "কল্পনা করুন সেলুলার হার্ড ড্রাইভ যা রিয়েল টাইমে গণনা করতে পারে এবং শারীরিকভাবে পুনরায় কনফিগার করতে পারে," হ্যারিস ওয়াং বলেছেন, সিঙ্গুলারিটি হাব দলের সদস্যদের একজন। "আমরা বিশ্বাস করি যে প্রথম ধাপটি ভিট্রো ডিএনএ সংশ্লেষণের প্রয়োজন ছাড়াই কোষে বাইনারি ডেটা সরাসরি এনকোড করতে সক্ষম হচ্ছে।"

কাজটি একটি CRISPR-ভিত্তিক সেল রেকর্ডারের উপর ভিত্তি করে, যা অগ্রদূত পূর্বে ই. কোলাই ব্যাকটেরিয়ার জন্য বিকশিত হয়েছিল, যা কোষের ভিতরে নির্দিষ্ট ডিএনএ সিকোয়েন্সের উপস্থিতি সনাক্ত করে এবং জীবের জিনোমে এই সংকেত রেকর্ড করে। সিস্টেমে একটি ডিএনএ-ভিত্তিক "সেন্সর মডিউল" রয়েছে যা নির্দিষ্ট জৈবিক সংকেতগুলিতে সাড়া দেয়। ওয়াং এবং তার সহকর্মীরা সেন্সর মডিউলটিকে অন্য দলের দ্বারা তৈরি করা একটি বায়োসেন্সরের সাথে কাজ করার জন্য অভিযোজিত করেছিলেন, যা বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে প্রতিক্রিয়া জানায়। শেষ পর্যন্ত, এটি গবেষকদের অনুমতি দিয়েছে ব্যাকটেরিয়া জিনোমে ডিজিটাল তথ্যের সরাসরি কোডিং. একটি সেল যে পরিমাণ ডেটা সঞ্চয় করতে পারে তা বেশ ছোট, মাত্র তিনটি বিট।

সুতরাং বিজ্ঞানীরা 24টি স্বতন্ত্র ব্যাকটেরিয়া জনসংখ্যাকে এনকোড করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন একই সময়ে বিভিন্ন 3-বিট ডেটা সহ মোট 72 বিটের জন্য। তারা "হ্যালো ওয়ার্ল্ড!" বার্তাগুলি এনকোড করতে এটি ব্যবহার করেছিল। ব্যাকটেরিয়া মধ্যে এবং দেখিয়েছে যে পুল করা জনসংখ্যাকে অর্ডার দিয়ে এবং একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা ক্লাসিফায়ার ব্যবহার করে, তারা 98 শতাংশ নির্ভুলতার সাথে বার্তাটি পড়তে পারে। 

স্পষ্টতই, 72 বিট ক্ষমতা থেকে অনেক দূরে। ভর স্টোরেজ আধুনিক হার্ড ড্রাইভ। তবে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে সমাধানটি দ্রুত স্কেল করা যেতে পারে। কোষে তথ্য সংরক্ষণ করা এটি, বিজ্ঞানীদের মতে, অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায় অনেক সস্তা জিনে কোডিংকারণ আপনি জটিল কৃত্রিম ডিএনএ সংশ্লেষণের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরিবর্তে আরও কোষ বৃদ্ধি করতে পারেন। কোষের পরিবেশগত ক্ষতি থেকে ডিএনএ রক্ষা করার প্রাকৃতিক ক্ষমতাও রয়েছে। তারা নির্বীজমুক্ত পাত্রের মাটিতে E. coli কোষ যুক্ত করে এবং তারপরে মাটির সংশ্লিষ্ট জীবাণু সম্প্রদায়ের ক্রমানুসারে তাদের থেকে নির্ভরযোগ্যভাবে সম্পূর্ণ 52-বিট বার্তা বের করে এটি প্রদর্শন করে। বিজ্ঞানীরা কোষের ডিএনএ ডিজাইন করতে শুরু করেছেন যাতে তারা যৌক্তিক এবং মেমরি অপারেশন করতে পারে।

4. বিবর্তনের পরবর্তী ধাপ হিসেবে ট্রান্সহিউম্যানিস্ট সিঙ্গুলারিটির দৃষ্টিভঙ্গি

মিশ্রণ কম্পিউটার কারিগর i টেলিযোগাযোগ এটি দৃঢ়ভাবে অন্যান্য ভবিষ্যতবাদীদের দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা একটি ট্রান্সহিউম্যানিস্ট "সিঙ্গুলারিটি" ধারণার সাথে জড়িত (4)। ব্রেন-মেশিন ইন্টারফেস, সিন্থেটিক নিউরন, জিনোমিক ডেটা স্টোরেজ - এই সব এই দিকে বিকাশ করতে পারে। শুধু একটি সমস্যা আছে - এই সব পদ্ধতি এবং গবেষণার একেবারে প্রাথমিক পর্যায়ে পরীক্ষা. সুতরাং যারা এই ভবিষ্যৎকে ভয় করে তাদের শান্তিতে বিশ্রাম নেওয়া উচিত এবং মানব-যন্ত্রের একীকরণের উত্সাহীদের শীতল হওয়া উচিত।