Chcemy programować neurony

Mamy poczucie wartości

W jakim stanie jest polska nauka? Prof. Henryk Skarżyński, organizując po raz trzeci Kongres Nauka dla Społeczeństwa, był jak Midas. Dzięki niemu mieliśmy okazję zobaczyć, nad iloma innowacjami pracują instytuty badawcze i uczelnie z całej Polski oraz start-upy, mogliśmy także wysłuchać najlepszych polskich naukowców, również pracujących na Zachodzie.

– Te dwa dni pokazały coś niezwykle ważnego: że w Polsce mamy ogromny potencjał intelektualny. Pokazaliśmy 57 wdrożeń – konkretnych, namacalnych, działających – które służą ludziom, zmieniają rzeczywistość, poprawiają jakość życia. To już nie tylko deklaracje, to fakty. Ten kongres był wyjątkowy także dlatego, że spotkaliśmy się jako środowisko: naukowcy, praktycy, decydenci. Zbudowaliśmy wspólną przestrzeń do rozmowy, bo nauka łączy Polaków. Cieszy mnie również obecność wybitnych rodaków, którzy swoje kariery rozwijają za granicą, a dziś są ambasadorami polskiej myśli naukowej na świecie. Ich głosy były ważnym przypomnieniem, że warto sięgać wysoko i dzielić się swoimi osiągnięciami. Istotnym efektem tegorocznego kongresu będzie też powstanie Księgi Najważniejszych Wdrożeń Osiągnięć Twórczych XXI w. – dokumentu, który zbierze najcenniejsze dokonania polskich naukowców. Zostanie ona przekazana Ministerstwu Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz innym instytucjom jako dowód realnego potencjału, jaki mamy w Polsce, i tego, że nauka to inwestycja, a nie koszt – mówi. prof. Henryk Skarżyński.

Za 10 lat będziemy mieli miliardy zysku

Dr Ewelina Kurtys – naukowczyni pracująca nad komputerami biologicznymi, ekspertka w zakresie neuronauki oraz komercjalizacji nowych technologii, jedna z panelistek debaty 3. Kongresu Nauka dla Społeczeństwa.

Zajmuje się pani „żywymi komputerami” – tak prezentowała je pani podczas kongresu.
– Firma FinalSpark istnieje od 2014 r. Na początku jej założyciele prowadzili badania fundamentalne w dziedzinie sztucznej inteligencji – chcieli zbudować myślący komputer, używając technologii cyfrowej. Dopiero ok. 2020 r. zmienili tę strategię, opierając ją na żywych neuronach.

Dlaczego?
– Stwierdzili, że nie ma sensu rozwijać AI, używając technologii cyfrowej, bo pożera to za dużo energii. Dlatego zdecydowaliśmy się na neurony.

Zwróciliście więc wzrok w stronę biologii. I hodujecie neurony?
–To są prawdziwe, żywe neurony. Normalnie takie eksperymenty prowadzi się w dziedzinach medycznych, żeby zrozumieć, jak działa mózg, by znajdować nowe leki. My stosujemy praktycznie te same techniki, ale w innym celu – chcemy je programować.

Jak je programujecie?
– Umieszczamy je na elektrodach. Tego typu badania prowadzi się od wielu lat w dziedzinie elektrofizjologii. Także po to, by znaleźć nowe leki. My robimy to po to, by móc programować neurony. Obecnie jesteśmy na wczesnym etapie, udało się nam zachować w tych neuronach jeden bit informacji. Na razie wszyscy, którzy z nami pracują, prowadzą badania fundamentalne nad tym, jak neurony przetwarzają informacje. To jest właściwie matematyka – przetwarzanie sygnałów.

Z jednej strony jest matematyka, a z drugiej – żywe ciało.
– Wszyscy, którzy pracują nad tym projektem, muszą rozumieć inżynierię, matematykę i biologię. Właściwie jednak jest to wyzwanie inżynieryjne. Bo neurony muszą być zdrowe, trzeba je w odpowiedni sposób hodować. Ale to są wszystko standardowe rzeczy, to nie jest rewolucja. Prawdziwą rewolucją jest przetwarzanie sygnałów. Jeżeli będziemy wiedzieli, jak programować neurony, będzie to ogromna rewolucja dla biokomputerów, ale też dla medycyny. Bo nikt jeszcze nie wie, jak neurony kodują informację, nikt nie wie, jak ją dokładnie przetwarzają na fundamentalnym poziomie. Ta wiedza przyczyniłaby się również do postępu w medycynie i pomogła leczyć różne choroby neurologiczne.

Przewaga biokomputerów polega na tym, że zużywać będą, w porównaniu z komputerami klasycznymi, bardzo mało energii.
– Tysiąc razy mniej! Biokomputer będzie zużywał tysiąc razy mniej energii, ale niekoniecznie będzie szybki. Możemy podejrzewać, obserwując nasz mózg, że neurony nie będą szybkie. Współczesne komputery cyfrowe są bardzo szybkie – jeśli chodzi o prędkość obliczeń, o ilość pamięci – tu nie możemy z nimi konkurować. Możemy natomiast oczekiwać, że neurony będą analizować bardziej skomplikowaną informację. To jest oczywiście nasze założenie, bo ten komputer jeszcze nie działa tak, by to sprawdzić eksperymentalnie. Ale możemy, patrząc na ludzki mózg, spodziewać się, jakie cechy będzie miał żywy komputer.

Będzie działał podobnie jak ludzki mózg?
– Tego się spodziewamy. Chociaż dopóki go nie zbudujemy, tak naprawdę nie będziemy tego wiedzieć.

A co stoi na przeszkodzie zbudowaniu go?
– Największym wyzwaniem jest uczenie się in vitro – jak to zrobić, jak programować neurony. Chcemy im wysyłać sygnał elektryczny i chemiczny, w taki sam sposób, jak komunikują się w mózgu neurony – zapisując informacje za pomocą sygnałów elektrycznych i neurotransmiterów. Chcemy to odtworzyć, wysyłając różne sygnały elektryczne i transmitery i odbierając od nich informacje. Naszym celem jest to, by mieć sensowne relacje pomiędzy tym, co wysyłamy, a tym, co otrzymujemy. To największa bariera. By ją pokonać,

r.walenciak@tygodnikprzeglad.pl