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I bio computer e la nuova tecnologia verde

Una postazione per computer
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Siamo abituati a pensare ai computer che utilizziamo ogni giorno come delle macchine pensanti composte esclusivamente di microchip e cavetti, di certo non come dispositivi organici e viventi con una propria coscienza, come gli esseri umani. Eppure, la comunità scientifica si è attivata negli ultimi anni per lo sviluppo di quelli che sono stati rinominati “bio computer“, un’invenzione straordinaria che potrebbe rivoluzionare molte delle nostre certezze riguardo all’informatica, per di più in un’ottica squisitamente green e dunque rispettosa dell’ambiente e della biodiversità. Vediamo dunque tutto quello che c’è da sapere nel merito della questione.

Indice

Che cos’è un bio computer e come funziona

Creare un hardware biologico è davvero possibile? Sembra di sì: ecco gli ultimi traguardi raggiunti dalla comunità scientifica.
Un computer spento

I bio computer sono stati realizzati con delle cellule viventi vere e proprie. Invece di cavi e di segnali elettrici, i computer biologici utilizzano input chimici e altre molecole di natura biologica, come proteine e DNA. Proprio come un computer classico, anche questi dispositivi “organici” possono gestire ed elaborare dati, sebbene in un modo molto rudimentale simile alle capacità dei primissimi prototipi sviluppati nei lontani anni ’20.

Ovviamente, i computer biologici hanno ancora molta strada da fare prima di raggiungere la sofisticazione delle macchine di oggi: ad ogni modo, già soltanto il fatto che i ricercatori siano stati in grado di sviluppare dei computer biologici è un risultato degno di nota, per non dire straordinario.

Le ultime ricerche in materia

Tra i primi a discutere di questo tipo di innovazione tech ci sono stati un gruppo di scienziati della Johns Hopkins University e di altri istituti di ricerca, che sulla rivista Frontiers of Science hanno pubblicato a febbraio 2023 i risultati di uno studio che ha dimostrato la possibilità di sviluppare un hardware biologico. In sostanza, sarebbe a quanto pare possibile dare vita a neuroni umani in coltura (cioè il laboratorio) che potranno essere programmati per analizzare dati, risolvere problemi e in generale svolgere le cosiddette “attività computazionali“. D’altra parte, l’idea base di questo tipo di progetto non è qualcosa che ci dovrebbe stupire più di tanto: ormai da tempo, infatti, gli scienziati utilizzano organi in provetta per testare farmaci e/o per curare tessuti malati.

A settembre del 2023, in parallelo, i ricercatori dell’Università cinese Jiao Tong di Shanga sono stati in grado di dare vita al primo vero computer basato sul DNA. I traguardi di questa ricerca sono stati documentati in un articolo pubblicato su Nature: al momento, il biocomputer ha dimostrato competenza nel risolvere equazioni e altre operazioni matematiche. Tuttavia, secondo gli autori dello studio, le potenzialità di questo dispositivo potrebbero estendersi a diverse altre applicazioni, tra cui (come abbiamo anticipato) anche la diagnosi di malattie. Parlando dei risultati dei loro sforzi, gli esperti hanno commentato:

“La programmabilità e la scalabilità costituiscono due fattori critici per ottenere un’elaborazione generica e versatile. La programmabilità consente al computer di eseguire vari algoritmi, mentre la scalabilità consente la gestione di una quantità crescente di lavoro mediante l’aggiunta di risorse al sistema.

Le implicazioni della nascita dei bio computer

Va comunque ricordato che, almeno per il momento, ci troviamo ancora in una fase di sperimentazione più che altro teorica. Ma le potenzialità di strumenti simili potrebbero essere enormi.

Dopo aver programmato una singola cellula biologica sarà estremamente conveniente far crescerne miliardi di altre al semplice costo delle soluzioni nutrienti e del tempo di un tecnico di laboratorio. Ma i vantaggi non finiscono certo qui.

I biocomputer potrebbero essere persino più affidabili dei loro omologhi elettronici. D’altra parte, i nostri corpi riescono comunque a sopravvivere anche se milioni delle nostre cellule muoiono, mentre un computer costruito con fili può smettere di funzionare anche se soltanto un singolo filo dovesse reciso. Inoltre, ogni cellula ha una mini-fabbrica a sua disposizione e quindi, una volta programmata, sarà in grado di sintetizzare qualsiasi sostanza chimica biologica.

Bio computer e neutralità climatica

L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) ha chiarito che l’ambizioso obiettivo della neutralità climatica, fondamentale per garantire un futuro alle prossime generazioni, potrà essere raggiunto solo a partire dal lavoro congiunto di una serie di tecnologie innovative. L’Intelligenza Artificiale e le recenti scoperte relative ai bio computer potranno dunque far parte di questo processo: i software smart e la digitalizzazione in generale possono infatti giocare un ruolo cruciale nello sviluppo di tecnologie sempre più precise ed efficienti, oltre a minimizzare gli sprechi di risorse e a gestire i flussi energetici.

I problemi etici

Alla luce dei risultati ottenuti con i bio computer i ricercatori si stanno interrogando su quanto possa essere effettivamente etico utilizzare delle cellule neuronali umane per la creazione di una macchina computerizzata. Sono in tanti, infatti, a chiedersi quanto sia giusto utilizzare dei neuroni umani che potenzialmente potrebbero pensare e provare emozioni.

Il dottor Dr Julian Koplin, bioeticista di Monash, ha a proposito spiegato:

Penso che l’imperativo morale nel perseguire questo tipo di ricerca oggi sia legato alla possibilità di comprendere meglio i disturbi degenerativi, l’autismo o la schizofrenia. Penso insomma che ci siano anche ottime ragioni morali per creare sistemi informatici che consumino molta meno energia e siano molto utili al contempo.

In definitiva, i bio computer non sono soltanto un’alternativa sostenibile ai computer che abbiamo conosciuto fino ad oggi, ma sono anche una risorsa molto preziosa che in un futuro non lontano potrebbe aiutare concretamente molte persone in difficoltà e con problemi di salute invalidanti.

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Alberto Muraro

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