פורסם ב20 באפריל 2020
האיפון הבא יוצא…וואו איזה התרגשות(בקול מתלהב), השעון החכם הבא "יוו אני חייב אחד כזה"(ממשיכים בקונספט), "אני צריך כזאת טלוויזיה חכמה בסלון ורצוי כמה שיותר אינצ'ים"…נשמע מוכר?
זה לא סוד שההתלהבות שלנו ממוצרים דיגיטליים גובלת בטירוף…אז למה אנשים לא מתלהבים מעצמם?
למה אנחנו לא שומעים יוו איזה חוש ריח פסיכי יש לי, יווו איזה איזה גאונות יש במערכת החיסון שלנו ודברים בסגנון??
אז חכו זה לא הולך להימשך עוד הרבה זמן, כי המאה הביולוגית הגיעה והיא עוצמתית, מסוכנת ולא צפויה…ואחדש לכם משהו "הקורונה" רק דחפה אותו קדימה…בדיוק כמו שמלחמת העולם הראשונה והשניה, והמלחמה הקרה עשו למאה הדיגיטלית- זאת שאנחנו חיים בה עכשיו.
ספוילר*** מדע בדיוני בדרך.
למעשה המאה הקודמת הייתה המאה הדיגיטלית, שהשליטים הבלתי מעורערים היו מחשבים ורשתות תקשורת, אפס ואחת המלך והמלכה, ועכשיו אנחנו צועדים בצעדי ענק לתוך המהפכה הביולוגית.
ביולוגיה סינטטית, מחשבים נוירו-מורפיים..נשמע מוכר?
ביולוגיה סינטטית
שאנחנו מדברים על התחום הזה, אנחנו מדברים על חברות שכרגע מפתחות ממתיקים ללא סוכר כמו חברת armis, ישנם חברות שמתעסקות בהנדסה של מולקולת ויישום של למידת מכונה בשביל גילוי מקדים של מחלות כמו atomwise , יש חברות שמתעסקות בפיתוח של חומרים מתקדמים שמשלבות למידת מכונה וביולוגיה יחדיו ומצליחות לייצר חומרים ידידותיים לסביבה וזולים יותר מאשר מהתעשיות הפטרו-כימיות דוגמת zymergen, גם חברת twistbioscience שמייצרת DNA סינטטי וכלים שמבוססים על הטכנולוגיות הללו לצורך פתרונות של חקלאות, רפואה ותעשיות כימיקליות, בנוף גם חברות שחלומות להפיק מפחמן דלקים כמו חברת lanzatech.
התחום הזה כל כך התפתח שבמשך עשור הוא שילש את כמות ההשקעה בו מ4 ל-12 מיליארד, ורק בשנת 2018 לבדה הקימו 628 חברות שמתעסקות בביולוגיה סינטטית.
למה זה חשוב? ולמה עכשיו?
זה לא סוד שהארכיטקטורה הקיימת תגיע בקרוב מאד לקצה גבול היכולת, נדרש מדע מסוג חדש בשביל העתיד שאליו האנושות מכוונת, אז זה לא בדיוק מדע חדש זה יותר מדע שצריך לגלות מחדש, והאמת היא שDNA זה אלטרנטיבה שיכולה לקחת את החישוב לשלבים אחרים לגמרי, יכולת האחסון של DNA גבוהה בהרבה מכל אמצעי אחסון המוכר לנו כיום, אז בואו נגיד שצ'יפים מבוססים DNA זה כבר לא כל-כך בדיוני.
אז מזה בעצם חישוב ביולוגי בפועל?
יישום של תהליכים חישוביים לרבות עיבוד, אחסון ואחזור מידע בעזרת מולקולות ביולוגיות, כלומר בעזרת תהליכים מטבוליים של אינטראקציה עם הסביבה, דוגמא מצוינת לזה היא ההדגמה של פרופ לאונרד אדלמן לפתרון בעיית "הסוכן הנוסע" בעזרת חישוב ביולוגי(הרחבה כאן).
מחשבים נוירו מורפיים
הבאזז וורד של השנים האחרונות היא ללא ספק "בינה מלאכותית" שבאה ביחד עם המונח "רשתות–נוירונים" בשביל לאמן רשתות נוירונים רציניות נדרש כוח עיבוד גדול מאד וגם צריכת אנרגיה ברמה גבוהה, מכאן כבר אנחנו מבינים שנדרש לנו חומרה מסוג חדש, אחרי שבאמת ההבנה הזאת התגבשה יש 2 זרמים חזקים שכרגע מאמינים שהם הדבר הגדול הבא "מחשבים קוונטים" שבאמת טומנת בחובה הבטחה גדולה מאד, מדובר על שיטת ייצוג ועיבוד שונה מהצורה המקובלת כיום מהסיבה הפשוטה שהיא מבוססת על פיזיקה קוונטית, שהמשמעות של זה בפועל זה שיש חישובים מסוימים שיכולים להתבצע במהירות גבוהה בסדר גדול עצום מול חישוב רגיל. דקות מול מיליוני שנים ברמה התאורטית , כיום אנחנו לא שם ברמה היישומית ואומרים שייקח עוד כמה עשרות שנים להגיע לזה, לעומת זאת מחשבים נוירומורפיים צפויים להגיח קודם לאוויר העולם, יקח פחות זמן ומשאבים לפתח אותם והשימוש בהם יהיה חסכוני יותר ויעיל יותר, אז מזה בכלל?
השיח על מחשבים נוירו-מורפיים התחיל בשנות ה80, התקווה הייתה לחקות למעשה את הארכיטקטורה הנוירו- ביולוגית של המוח, הסיבה שזה לא קרה כי היה קושי גדול לחקות את הסינפסות במוח, עד שבשנת 2008 הצליחו ליישם רכיב חשמלי שעד אז היה בגדר תאוריה בלבד שנקרא ממריסטור(נגד זיכרון), ממריסטור הוא רכיב חשמלי פסיבי שההתנגדות שלו תלויה בהיסטוריה של הזרם שעבר בו לפני כן, ולמה זה טוב? כי הוא גם יכול לשמש כזיכרון וגם כיחידת חישוב.
ועכשיו אתם שואלים את עצמכם טוב ירדן…אתה כותב יפה והכל בסדר מה השורה התחתונה?
מימוש של "למידה עמוקה" מבוססת על אלגוריתמים שמחקים את ה"רשתות נוירונים" במוח, כיום אימון של אותם אלגוריתמים עולה הון ולכן היישום של מחשבים נוירו מורפיים נחשב לכל כך מבטיח, באמצעות היישום של הממריסטור אנחנו למעשה נוטשים את הארכיטקטורה של פון-נוימן(הזמן שלוקח לנתונים מהזיכרון להגיע עד ליחידת העיבוד ומה שמשתמע מכך כמו המתנה לנתונים וזמן חישוב של יחידת העיבוד), ואנחנו מיישמים ארכיטקטורה נוירו-ביולוגית שאין לה צוואר-בקבוק , כל החישובים, קוראים בזיכרון עצמו.
אם כל ההתפתחות בתחום זה ישנם כאלה שמסתייגים מכך וטוענים שבכדי לחקות בהצלחה את הפעילות המוחית צריך לבצע העתקה של המבנה והפונקציות ברמה המולקולרית שלהם, בגדול אנחנו צועדים צעד אחרי צעד לעולם ביולוגי.
לסיכום
אל תתפלאו אם במאה הקרובה כבר תראו מחשבים ביו-מורפיים, מחשבים ביולוגיים שמבצעים תהליכי חישוב, רובוטים קטנים שיכנסו לתוך גופכם ויחסלו מבפנים מחלות ונגעים לא רצויים, ואפילו אנחנו קרובים לרגע שבו ידפיסו איברים..
אז כדי להיות מוכנים כי הולך להיות מעניין במאה הקרובה.