به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ تصور کنید که سال ۲۰۳۰ است و در بزرگ‌ترین کنفرانس فناوری جهان یعنی CES در لاس‌وگاس هستیم. جمعیتی برای تماشای رونمایی یک شرکت بزرگ فناوری از گوشی هوشمند جدید خود جمع شده‌اند. مدیرعامل شرکت روی صحنه می‌آید و Nyooro را معرفی می‌کند؛ گوشی مبتنی بر قدرتمندترین پردازنده‌ای که تا به حال در یک گوشی دیده شده است. این گوشی می‌تواند در هر ثانیه یک کوینتیلیون (یک میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون یا ۱۰ به توان ۳۰) عملیات شگفت‌انگیز انجام دهد که هزار برابر سریع‌تر از مدل‌های گوشی‌های هوشمند در سال 2020 است. همچنین باتری‌ای دارد که ۱۰ روز دوام می‌آورد و ۱۰ برابر از نظر انرژی کارآمدتر است.
روزنامه نگاری می‌پرسد: کدام پیشرفت تکنولوژیکی اجازه چنین دستاورد عظیمی را داده است؟ و مدیرعامل پاسخ می‌دهد: تراشه زیستی جدید را با استفاده از نورون‌های انسانی در آزمایشگاه تواید کردیم که بهتر از تراشه‌های سیلیکونی هستند، زیرا می‌توانند ساختار داخلی خود را تغییر دهند، با الگوی استفاده کاربر سازگار شوند و منجر به افزایش کارایی شوند.
روزنامه نگار دیگری می‌پرسد: آیا نگرانی‌های اخلاقی در مورد کامپیوترهایی که از نورون‌های مغز انسان استفاده می‌کنند وجود ندارد؟
اگرچه نام و سناریو تخیلی است، اما این سوالی است که اکنون باید با آن روبه‌رو شویم. در دسامبر 2021، آزمایشگاه‌های «کورتیکال» مستقر در ملبورن استرالیا، گروه‌هایی از سلول‌های عصبی (سلول‌های مغز) را که در یک تراشه کامپیوتری گنجانده شده بودند، رشد دادند. تراشه هیبریدی حاصل به درستی کار می‌کند، زیرا هم مغز و هم نورون‌ها زبان مشترکی دارند که آن الکتریسیته است.
چندین استاد دانشگاه از سرتاسر جهان از جمله استاد مهمان اخلاق زیست پزشکی از انستیتوی تحقیقات کودکان مرداک، استاد ممتاز حقوق از دانشگاه ملبورن، پژوهشگر اخلاق زیست پزشکی دانشگاه ملبورن و استادیار علوم انسانی و علوم اجتماعی دانشگاه هیروشیما در ژاپن، مقاله‌ای را در مورد تراشه و کامپیوترهای زیستی نوشته‌اند و در آن به مسائل و چالش‌های اخلاقی این پدیده پرداخته‌اند.
کامپیوترهای سیلیکونی و زیستی
در کامپیوترهای سیلیکونی، سیگنال‌های الکتریکی در امتداد سیم‌های فلزی‌ای حرکت می‌کنند که اجزای مختلف را به یکدیگر متصل می‌کند. در مغز، نورون‌ها با استفاده از سیگنال‌های الکتریکی در سراسر سیناپس‌ها (اتصال بین سلول‌های عصبی) با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
در سیستم «دیش‌برین» لابراتوار کورتیکال، نورون‌ها روی تراشه‌های سیلیکونی رشد می‌کنند. این نورون‌ها مانند سیم‌های سیستم عمل می‌کنند و اجزای مختلف را به هم متصل می‌کنند. مزیت اصلی این رویکرد این است که نورون‌ها می‌توانند شکل خود را تغییر دهند، رشد کنند، تکثیر شوند یا در پاسخ به نیازهای سیستم بمیرند.
لابراتوار کورتیکال بر این باور است که این تراشه‌های ترکیبی می‌توانند کلید انواع استدلال پیچیده‌ای باشند که کامپیوترهای امروزی و هوش مصنوعی نمی‌توانند تولید کنند. «کونیکا» یکی دیگر از استارت‌آپ‌هایی است که از نورون‌های آزمایشگاهی تولید می‌کند. این شرکت معتقد است که فناوری‌اش در چندین صنعت از جمله کشاورزی، مراقبت‌های بهداشتی، فناوری نظامی و امنیت فرودگاه تحول ایجاد خواهد کرد. انواع دیگر کامپیوترهای ارگانیک نیز در مراحل اولیه توسعه هستند.
در حالی که کامپیوترهای سیلیکونی جامعه را متحول کرده‌اند، هنوز مغز اکثر حیوانات از آنها برتری دارد. به عنوان مثال، مغز یک گربه هزار برابر بیشتر از یک آی‌پد معمولی داده ذخیره می‌کند و می‌تواند میلیون‌ها بار سریع‌تر از این اطلاعات استفاده کند. مغز انسان با تریلیون اتصال عصبی خود قادر به انجام 15 کوینتیلیون عملیات در ثانیه است.
امروزه تنها می‌توان با ابرکامپیوترهای عظیمی محاسبات سنگین انجام داد که از مقادیر زیاد انرژی استفاده می‌کنند. مغز انسان تنها حدود 20 وات انرژی مصرف می‌کند، یا تقریبا همان مقداری که برای روشن کردن یک لامپ مصرف می‌شود. 34 نیروگاه زغال سنگ که 500 مگاوات در ساعت تولید می‌کنند لازم است تا همان مقدار داده موجود در مغز یک انسان را در مراکز ذخیره سازی اطلاعات مدرن ذخیره کنند.
دیش‌برین می‌تواند بازی آرکید (دستگاه بازی سکه‌ای) را سریع‌تر از سیستم‌های هوش مصنوعی معمولی یاد بگیرد. توسعه‌دهندگان این سیستم می‌گویند: تاکنون چنین دستگاهی ساخته نشده است؛ دستگاهی که تلفیقی از سیلیکون و نورون باشد.
کامپیوترهای زیستی کجا زیر سوال می‌روند؟
لابراتوارها برای ساخت کامپیوترهای زیستی به نمونه بافت مغز از اهدا کنندگان نیازی ندارند، بلکه می‌توانند با استفاده از فناوری‌های سلول بنیادی، سلول‌های مورد نیاز خود را از سلول‌های پوستی معمولی در آزمایشگاه رشد دهند. آنها نمونه خون یا بیوپسی‌های پوستی را به شکل سلول بنیادی مهندسی می‌کنند تا بتوانند هر نوع سلول انسان را از آن بسازند.
با این حال، این سوال در مورد رضایت اهدا کننده ایجاد می‌شود که آیا فردی که نمونه بافتی را برای تحقیقات و توسعه فناوری ارائه می‌دهد، می‌داند که ممکن است از آن برای ساخت کامپیوترهای عصبی استفاده شود؟
بدون شک افراد بیشتر مایلند که سلول‌های پوستی‌شان را برای تحقیقات اهدا کنند تا بافت مغزشان. چون اهدای مغز به منزله اهدای هویت‌شان است. اما در دنیایی که می‌توان از هر نوع سلولی، بافت جدید ساخت، این موضوع خیلی هم منطقی به نظر نمی‌رسد.
با این حال به نظر می‌رسد که اگر کامپیوترهای عصبی متداول شوند، دانشمندان با مشکلات اهدای بافت دست و پنجه نرم خواهند کرد. در تحقیقات آزمایشگاه کورتیکال روی دیش‌برین نشان داده است که نورون‌های انسانی در یادگیری سریع‌تر از نورون‌های موش هستند. پس آیا می‌توان نتیجه گرفت که سلول‌های عصبی افراد باهوش‌تر، کامپیوترهای سریع‌تری تولید خواهند کرد؟ آیا ممکن است اپل و گوگل بتوانند با استفاده از نورون‌های مغزی نخبگان، کامپیوترهای ابرسریع تهیه کنند؟ آیا می‌توان از بافت‌های مغز نوابغی مانند آلبرت اینیشتین که فوت شده‌اند، کامپیوترهای عصبی ساخت؟
چنین سوالاتی بسیار سوداگرانه است، اما بهتر است قبل از وقوع حادثه به آن فکر کرد. بهترین مثال در این مورد هنریتا لاکس، یک زن آفریقایی آمریکایی است که سلول‌های او بدون اطلاع و رضایتش دهه‌هاست پس از مرگش در تحقیقات پزشکی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
یکی دیگر از ملاحظات مهم اخلاقی برای کامپیوترهای عصبی این است که آیا می‌توانند نوعی آگاهی ایجاد کنند و یا حتی درد را تجربه کنند. آیا کامپیوترهای عصبی بیشتر از محصولات مبتنی بر سیلیکون تجربه کسب می‌کنند؟
در آزمایشی روی دیش‌برین، هنگامی که سیستم در حال بازی پونگ بود و پاسخ اشتباهی می‌داد، نمی‌توانست محرک‌های بعدی را پیش‌بینی کند؛ مثلا نمی‌توانست به توپ ضربه بزند. ولی در صورتی که پاسخ درست می‌داد، می‌توانست حرکت‌های بعدی را پیش‌بینی کند. گویا از انجام کار درست خوشحال و از انجام کار اشتباه ناراحت می‌شد. پس شاید بتوان اینطور تعمیم داد که سیستمی مانند این می‌تواند در آینده لذت و درد را نیز تجربه کند.
با این حال، ما در مراحل اولیه محاسبات عصبی هستیم و فرصت داریم که از طریق این موضوعات به پیامدهای این پدیده فکر کنیم.
هنریتا لاکس کیست؟
هنریتا لاکس، یک زن جوان آفریقایی آمریکایی بود که در سال ۱۹۵۱ در اطراف شهر بالتیمور زندگی می‌کرد. داستان از آنجا شروع شد که هنریتا متوجه شد به سرطان رحم مبتلا شده است. در آن زمان تنها بیمارستانی که در آن منطقه سیاه‌پوستان را درمان می‌کرد، بیمارستان جانزهاپکینز بود. به همین دلیل هنریتا برای درمان راهی این بیمارستان شد.
در بیمارستان جانز هاپکینز، پزشکان از تومور هنریتا نمونه‌برداری کردند و یک نمونه از آن را برای دکتر جورج گای فرستادند. دکتر گای مدت‌ها در تلاش بود که سلول‌های انسان‌ها را در آزمایشگاه پرورش بدهد، اما همه سلول‌ها بعد از گذشت چند روز می‌مردند. دکتر گای از همان ابتدا متوجه شد که برخی از سلول‌های هنریتا برخلاف سلول‌های معمولی، نمی‌میرند و به رشد کردنشان ادامه می‌دهند. او این سلول‌ها را از بقیه جدا کرد و نام آنها را هِلا (برگرفته از حروف اول اسم و فامیل لاکس) گذاشت. حالا بعد از گذشت ۶۰ سال، میلیاردها میلیارد سلول هلا در آزمایشگاه‌های سراسر جهان وجود دارند.
هنریتا لاکس در ۴ آگوست سال ۱۹۵۱ تنها ۹ ماه بعد از تشخیص بیماری‌اش درگذشت، اما سلول‌های سرطانی‌اش همچنان زنده ماندند. از آن زمان تاکنون از سلول‌های هلا در آزمایش‌های بسیار مهمی استفاده شده است، اما مشکل اینجاست که نه خود هنریتا و نه خانواده‌اش خبر نداشتند که نمونه‌ای از سلول‌های او برای دکتر گای فرستاده شده‌اند.
دکتر گای قصد فروش سلول‌های هلا را نداشت و از همان ابتدا آنها را به طور رایگان در اختیار محققان دیگر قرار می‌داد. ولی بعدها افراد دیگری سلول‌های هلا را به طور عمده تولید کردند و اقدام به فروش آنها کردند. در حالی که خانواده هنریتا در فقر کامل زندگی می‌کردند، بیمه خدمات درمانی نداشتند، فرزندانش توانایی تحصیل نداشتند و بیشترشان مشکلات جسمی داشتند، سلول‌های او شیشه‌ای ۲۵۰ دلار به فروش می‌رسیدند!
سلول‌های هلا نقش مهمی در پیشرفت علم داشته‌اند. گرایش ویروس شناسی با آلوده کردن سلول‌های هلا به انواع و اقسام ویروس‌ها به وجود آمد. سلول‌های هلا حتی به فضا سفر کردند تا ثابت کنند سلول‌های سرطانی می‌توانند در فضا رشد کنند. حتی اگر به خاطر سلول‌های هلا نبود، ممکن بود علم ژنتیک وجود نداشته باشد.
شاید مهم‌ترین اثر سلول‌های هلا، کشف واکسن فلج اطفال باشد. در دهه 50 میلادی اپیدمی فلج اطفال در آمریکا شیوع یافته بود و تنها در سال ۱۹۵۲، حدود ۶ هزار نفر به این بیماری مبتلا شده بودند. محققان بسیاری تلاش می‌کردند تا واکسنی برای فلج اطفال کشف کنند. جوناس سالک، کاشف اولین واکسن فلج اطفال، در تحقیقاتش از سلول‌های هلا استفاده کرده بود.
امروزه محققان از سلول‌های هلا در موارد مختلفی مثل تست کردن داروهای سرطان و بیماری‌هایی مثل پارکینسون استفاده می‌کنند. حتی بعضی از کمپانی‌های تولید کننده لوازم آرایشی برای پی بردن به عوارض جانبی محصولاتشان از سلول‌های هلا استفاده می‌کنند.
خانواده هنریتا تا سال ۱۹۷۰ از سلول‌های هلا خبری نداشتند. در این سال شخصی از بیمارستان جانز هاپکینز با دی، همسر هنریتا تماس گرفت و به او گفت که سلول‌های همسرش در لوله‌های آزمایشگاهی زنده هستند. آنها می‌خواستند که از فرزندان هنریتا آزمایش بگیرند تا ببینند آنها هم مبتلا به سرطان هستند یا نه. هیچ کدام از پنج فرزند هنریتا سرطان نداشتند.
نظر شما