कैसे जीवित कोशिकाएं डाटा प्रोसेसिंग की दुनिया को बदल देंगी

भविष्य में, बैक्टीरियल कॉलोनियां उन्नत गणना करने में सक्षम होंगी। (छवि स्रोत: शटरस्टॉक)

शब्दों की अवधारणा और अर्थ समय के साथ भिन्न होते हैं, उन समुदायों की वास्तविकता के अनुकूल होते हैं जहां वे कार्यरत हैं। एक अच्छा उदाहरण "वेतन" शब्द है, जो पहले रोमन साम्राज्य के सैनिकों को दिए जाने वाले वेतन भुगतान का उल्लेख करता था। आज, नमक हमारी मासिक आय की एक छोटी राशि का हिस्सा है।

"कंप्यूटर" शब्द अलग नहीं है। यदि हम इसे आज नोटबुक और डेस्कटॉप के पर्याय के रूप में देखते हैं, तो विज्ञान इसकी व्यापक व्याख्या कर सकता है, जैसे कि कोई भी तंत्र जो डेटा प्राप्त कर सकता है और गणना कर सकता है या कर सकता है। अब कुछ शोधकर्ता जैव-रसायन के रूप में जाने वाले क्षेत्र में काम कर रहे हैं, घर की कोशिकाओं, जानवरों और अन्य जीवित जीवों के लिए कंप्यूटिंग दुनिया का विस्तार करने के तरीके, उन्हें चिप्स की तरह व्यवहार करने के लिए।

अभी के लिए, इस क्षेत्र में व्यावहारिक उन्नति की तुलना में अधिक सिद्धांत है, लेकिन भविष्य में, नैनोबायोटेक्नोलॉजी की मदद से, इन कंप्यूटरों का उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, स्मार्ट दवाओं में जो कुछ शर्तों के तहत ही अपने मेजबान को दवा देंगे। बीमारी का पता चलते ही आप एक सेल को विनाश क्रम भेज सकते हैं।

और जहाँ तक हम इस परिदृश्य से हैं, वहाँ अभी भी बहुत दिलचस्प अनुभव जैव रसायन के क्षेत्र में चल रहा है।

केकड़ों से बना लॉजिक डोर

इस संबंध में सबसे उत्सुक प्रयोगों में से एक कोबे विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा आयोजित किया गया था, जब उन्होंने एक कंप्यूटर की सबसे बुनियादी लॉजिक सर्किट: AND और OR का अनुकरण करने के लिए केकड़े की एक निश्चित प्रजाति का उपयोग किया था।

कंप्यूटर सिस्टम में सैनिक केकड़े का उपयोग किया जा सकता है (छवि स्रोत: विकिपीडिया)

प्रयोग में, इन केकड़ों, जो आमतौर पर झुंड होते हैं, को स्वतंत्र रूप से कार्य करने के लिए डिज़ाइन किए गए लेबिरिंथ में स्वतंत्र रूप से सेट किया गया था जैसे कि वे अपने तर्क सर्किट थे, जबकि क्रस्टेशियंस ने इलेक्ट्रॉनों या बिट्स की भूमिका निभाई थी, 1 या अनुकरण करते हुए। सिस्टम में इनपुट के रूप में क्या पारित किया जाएगा।

दिलचस्प रूप से, सब कुछ नियोजित के रूप में काम किया, कुछ विसंगतियों के बावजूद वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि वे हल कर सकते हैं। प्रकाशित लेख (पीडीएफ) आगे प्रयोग का विवरण देता है। यद्यपि यह बहुत कम उपयोग का है - आखिरकार, केकड़ों के साथ कंप्यूटर का निर्माण कौन करना चाहता है? - प्रयोग फिर भी जिज्ञासु है।

कुछ मोल्ड के लिए अपने जीपीएस स्वैप करें

कनाडा के क्वींस विश्वविद्यालय के कंप्यूटर वैज्ञानिक सेलिम अकल ने कुछ महत्वपूर्ण खोज की: एक विशेष प्रकार के जीवित जीव जिसे कीचड़ के सांचे के रूप में जाना जाता है, अपने भोजन के लिए सबसे छोटा रास्ता खोजने में माहिर है।

इस सिद्धांत को प्रमाणित करने के लिए, अकेल ने देश के मुख्य आबादी वाले केंद्रों के शीर्ष पर कुछ जई के साथ कनाडा के नक्शे का इस्तेमाल किया और टोरंटो शहर पर, कुछ कीचड़ मोल्ड किया। एजेंसी फिर भोजन की ओर बढ़ी एक तरह से कनाडाई सड़क नेटवर्क का अनुकरण किया।

और यह सब नहीं है: संयुक्त राज्य अमेरिका, यूनाइटेड किंगडम और जापान जैसे क्षेत्रों के लिए इसी तरह के परिणाम के साथ, कई बार विश्व स्तर पर प्रयोग किया गया था।

उन लोगों के लिए जो इस जीव की गतिशीलता पर संदेह करते हैं जिनकी कोई आंखें और कोई मस्तिष्क नहीं है, बस ऊपर दिए गए वीडियो को देखें और इसे एक भूलभुलैया को हल करते हुए देखें। कीचड़ मोल्ड के साथ हम सीख सकते हैं, उदाहरण के लिए, कम से कम ऊर्जा का उपयोग करके गंतव्य तक सर्वोत्तम मार्ग की गणना कैसे करें। अधिक कुशल नेटवर्क और सर्किट विकसित करने के लिए कीचड़ मोल्ड की क्षमता का भी फायदा उठाया जा रहा है।

अच्छा खाता सेल

हालांकि पिछले प्रयोग दिलचस्प हैं, आप इस बात से इनकार नहीं कर सकते कि वे थोड़े अल्पविकसित हैं। हालांकि, इस साल अप्रैल में, प्रोफेसर मार्टिन फसेनेगर के नेतृत्व में स्विस वैज्ञानिकों ने बाइनरी परिवर्धन और घटाव प्रदर्शन करने के लिए मानव कोशिकाओं को क्रमादेशित किया। यह मूल रूप से कंप्यूटर अपने सबसे बुनियादी स्तर पर गणितीय कार्य करने का तरीका है।

इस प्रयोग में उपयोग किए गए इनपुट डेटा काफी विशेष हैं: सेब से लिया गया एक पदार्थ, जिसे फेर्लोरिन के रूप में जाना जाता है और तंत्रिका तंतुओं को सक्रिय करने में सक्षम है, और एरिथ्रोमाइसिन, व्यापक रूप से एंटीबायोटिक के रूप में उपयोग किया जाता है। जैव रासायनिक प्रणाली में, ये पदार्थ इनपुट डेटा होते हैं जो सेल प्रक्रिया करेगा।

सेल को द्विआधारी परिवर्धन और घटाव करने के लिए प्रोग्राम किया गया था (चित्र स्रोत: ETH Life)

सेल द्वारा उत्सर्जित ऑपरेशन एक तार्किक और ऑपरेटर है, अर्थात डेटा - ऐप्पल पदार्थ और एंटीबायोटिक दोनों - परिणाम 1 (सच) होने के लिए मौजूद होना चाहिए। इस मामले में, सेल एक फ्लोरोसेंट चमक का उत्सर्जन करता है। यदि कोई पदार्थ गायब है, तो कुछ भी नहीं होता है, अर्थात अंतिम परिणाम 0 (गलत) है।

भविष्य में, इस तकनीक में कई अनुप्रयोग हो सकते हैं। प्रोफेसर फुसेनेगर के अनुसार, इन कोशिकाओं का उपयोग किसी रोगी के चयापचय की निगरानी के लिए किया जा सकता है। मधुमेह वाले व्यक्ति में, उदाहरण के लिए, इन छोटे "कैलकुलेटर" में एक सर्किट हो सकता है जो बीमारी के कारण होने वाली कुछ प्रतिक्रियाओं को पहचान सकता है और इस प्रकार इंसुलिन के साथ चिकित्सीय पदार्थों को छोड़ सकता है।

हालांकि, यह चरण अभी तक पहुंचने से दूर है। हम, केवल मृत्युदाता, केवल उस खबर का इंतजार कर सकते हैं जिसे वैज्ञानिक मीडिया कुछ वर्षों में प्रकाशित करेगा।