वैज्ञानिकों ने कंप्यूटिंग में क्रांति लाने के लिए छोटे मानव मस्तिष्क बनाए
यह विज्ञान कथा में अपनी जड़ें रख सकता है, लेकिन कुछ शोधकर्ता सचमुच जीवित कोशिकाओं से कंप्यूटर बनाने की दिशा में वास्तविक प्रगति कर रहे हैं। आपका स्वागत है बायोकंप्यूटिंग की विचित्र दुनिया में।
स्विट्ज़रलैंड के वैज्ञानिकों का एक समूह इस क्षेत्र में अग्रणी भूमिका निभा रहा है, जिनसे मैं मिलने गया था।
एक दिन, वे आशा करते हैं कि हम ऐसे डेटा सेंटर देखेंगे जो “जीवित” सर्वरों से भरे होंगे – जो कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) के सीखने के कुछ पहलुओं की तरह प्रतिकृति करेंगे – और वर्तमान विधियों की तुलना में केवल एक अंश ऊर्जा का उपयोग करेंगे।
यह दृष्टिकोण उस प्रयोगशाला फाइनलस्पार्क (FinalSpark) के सह-संस्थापक डॉ. फ्रेड जॉर्डन का है, जिसका मैंने दौरा किया।
हम सभी कंप्यूटरों में हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की अवधारणा से परिचित हैं, लेकिन डॉ. जॉर्डन और उनके सहयोगी जिस शब्द का उपयोग करते हैं, वह है “वेटवेयर (Wetware)”।
सरल शब्दों में, इसमें ऐसे न्यूरॉनों (तंत्रिका कोशिकाओं) का निर्माण शामिल है जिन्हें समूहों में विकसित कर “ऑर्गेनॉइड्स” बनाया जाता है।
फिर उन्हें इलेक्ट्रोड से जोड़ा जाता है, जिसके बाद उन्हें छोटे-छोटे कंप्यूटरों की तरह इस्तेमाल करने की प्रक्रिया शुरू होती है।
डॉ. जॉर्डन स्वीकार करते हैं कि बहुत से लोगों के लिए बायोकंप्यूटिंग का विचार थोड़ा अजीब लग सकता है।
उन्होंने कहा, “विज्ञान कथा में लोग इन विचारों के साथ काफी समय से रहते आए हैं। जब आप कहते हैं, ‘मैं एक न्यूरॉन को छोटे मशीन की तरह इस्तेमाल करूँगा’, तो यह हमारे अपने मस्तिष्क के बारे में दृष्टिकोण बदल देता है और हमें सोचने पर मजबूर करता है कि हम क्या हैं।”
फाइनलस्पार्क के लिए प्रक्रिया मानव त्वचा कोशिकाओं से उत्पन्न स्टेम कोशिकाओं से शुरू होती है, जिन्हें वे जापान की एक क्लिनिक से खरीदते हैं।
दाता गुमनाम होते हैं, लेकिन आश्चर्यजनक रूप से, उन्हें स्वेच्छा से देने वालों की कोई कमी नहीं है।
उन्होंने कहा, “हमसे कई लोग संपर्क करते हैं, लेकिन हम केवल अधिकृत आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त स्टेम कोशिकाओं का चयन करते हैं, क्योंकि कोशिकाओं की गुणवत्ता अत्यंत महत्वपूर्ण है।”
प्रयोगशाला में, फाइनलस्पार्क की सेलुलर जीवविज्ञानी डॉ. फ्लोरा ब्रोज़ी ने मुझे एक थाली में कुछ छोटे सफेद गोले दिखाए।
ये प्रत्येक छोटा गोला मूल रूप से एक सूक्ष्म, प्रयोगशाला में विकसित मिनी-ब्रेन था – जीवित स्टेम कोशिकाओं से बना हुआ, जिन्हें न्यूरॉनों और सहायक कोशिकाओं के समूह बनने के लिए कल्चर किया गया था।
वे मानव मस्तिष्क की जटिलता के करीब नहीं हैं, लेकिन उनमें वही निर्माण खंड मौजूद हैं।
कई महीनों तक चलने वाली प्रक्रिया के बाद, ये ऑर्गेनॉइड्स इलेक्ट्रोड से जोड़े जाने और सरल कीबोर्ड आदेशों पर प्रतिक्रिया देने के लिए तैयार हो जाते हैं।
इससे विद्युत संकेत भेजे और प्राप्त किए जा सकते हैं, और परिणामों को एक साधारण कंप्यूटर पर रिकॉर्ड किया जाता है।
यह एक साधारण परीक्षण है: आप एक कुंजी दबाते हैं जो इलेक्ट्रोड के माध्यम से विद्युत संकेत भेजती है, और यदि यह काम करता है (जो हमेशा नहीं होता), तो आप स्क्रीन पर मामूली गतिविधि देख सकते हैं।
डिस्प्ले पर एक चलती हुई ग्राफ़ दिखाई देती है जो EEG जैसी आकृति दिखाती है।
जब मैंने कुंजी को कई बार तेजी से दबाया, तो प्रतिक्रियाएँ अचानक बंद हो गईं। फिर अचानक ऊर्जा का एक छोटा विस्फोट ग्राफ़ पर देखा गया।
जब मैंने पूछा क्या हुआ, तो डॉ. जॉर्डन ने कहा कि अभी भी बहुत कुछ है जो वे समझ नहीं पाए हैं।
शायद मैंने उन्हें परेशान कर दिया।
यह विद्युत उत्तेजना उस टीम के बड़े लक्ष्य की दिशा में पहला कदम है – बायोकंप्यूटर के न्यूरॉनों को सीखने और कार्यों को अनुकूलित करने के लिए प्रेरित करना।
उन्होंने समझाया, “AI में हमेशा एक ही सिद्धांत होता है – आप इनपुट देते हैं और आउटपुट चाहते हैं।
उदाहरण के लिए, आप बिल्ली की तस्वीर देते हैं, तो आप चाहते हैं कि आउटपुट बताए कि यह बिल्ली है या नहीं।”
बायोकंप्यूटर को जीवित रखना
साधारण कंप्यूटर को चलाते रहना आसान है – उसे केवल बिजली चाहिए – लेकिन बायोकंप्यूटर को जीवित रखने के लिए क्या करना होगा?
यह वह प्रश्न है जिसका उत्तर वैज्ञानिकों के पास अभी तक नहीं है।
लंदन के इम्पीरियल कॉलेज के न्यूरोटेक्नोलॉजी केंद्र के निदेशक प्रोफेसर साइमन शुल्त्स कहते हैं,
“ऑर्गेनॉइड्स में रक्त वाहिकाएँ नहीं होतीं। मानव मस्तिष्क में रक्त वाहिकाएँ होती हैं जो पोषक तत्व पहुंचाकर उसे सक्रिय बनाए रखती हैं।
हम अभी तक उन्हें सही ढंग से बनाने में सक्षम नहीं हैं – यही सबसे बड़ी चुनौती है।”
बात पक्की है कि जब हम किसी कंप्यूटर के ‘मरने’ की बात करते हैं, तो वेटवेयर में यह शाब्दिक अर्थ में सच होता है।
फाइनलस्पार्क ने पिछले चार वर्षों में प्रगति की है — उसके ऑर्गेनॉइड अब चार महीने तक जीवित रह सकते हैं।
लेकिन उनके मरने से ठीक पहले कुछ विचित्र गतिविधियाँ दर्ज की गई हैं।
कभी-कभी scientists ने देखा कि मरने से ठीक पहले अचानक गतिविधि में भारी वृद्धि होती है — जैसा व्यवहार कुछ मनुष्यों में मृत्यु से पहले देखा गया है।
डॉ. जॉर्डन ने कहा, “हमने पिछले पांच वर्षों में लगभग 1,000 से 2,000 ऐसे व्यक्तिगत ‘मृत्यु’ दर्ज की हैं।
यह दुखद होता है, क्योंकि हमें प्रयोग को रोककर यह समझना पड़ता है कि वह क्यों मरा, और फिर प्रक्रिया दोहराते हैं।”
प्रोफेसर शुल्त्स का कहना है कि हमें इनसे डरने की जरूरत नहीं है –
“वे बस अलग सामग्री से बने कंप्यूटर हैं।”
वास्तविक दुनिया में उपयोग
फाइनलस्पार्क अकेली कंपनी नहीं है जो बायोकंप्यूटिंग पर काम कर रही है।
ऑस्ट्रेलिया की कर्टिकल लैब्स (Cortical Labs) ने 2022 में घोषणा की कि उसने कृत्रिम न्यूरॉनों को शुरुआती कंप्यूटर गेम पोंग खेलने के लिए प्रशिक्षित कर लिया है।
अमेरिका की जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी की शोधकर्ता डॉ. लेना स्मिर्नोवा “मिनी-ब्रेन” बना रही हैं ताकि यह समझा जा सके कि वे जानकारी कैसे संसाधित करते हैं — विशेष रूप से अल्जाइमर और ऑटिज़्म जैसी न्यूरोलॉजिकल बीमारियों के अध्ययन के लिए।
उनका मानना है कि अभी के लिए वेटवेयर वैज्ञानिक दृष्टि से रोमांचक तो है, लेकिन अभी शुरुआती चरण में है।
उन्होंने कहा, “बायोकंप्यूटिंग को सिलिकॉन-आधारित AI का प्रतिस्थापन नहीं, बल्कि पूरक बनना चाहिए — ताकि रोग मॉडलिंग में सुधार हो और पशु प्रयोगों की आवश्यकता घटे।”
प्रोफेसर शुल्त्स सहमत हैं: “मुझे नहीं लगता कि यह सिलिकॉन को हर जगह मात दे पाएगा, लेकिन इसका अपना एक विशिष्ट उपयोग क्षेत्र जरूर मिलेगा।”
फिर भी, जैसे-जैसे यह तकनीक वास्तविक उपयोग के करीब पहुंच रही है, डॉ. जॉर्डन अब भी इसके विज्ञान कथा के मूल से प्रभावित हैं।
उन्होंने मुस्कुराते हुए कहा, “मैं हमेशा विज्ञान कथा फिल्मों का प्रशंसक रहा हूँ। जब मैं ऐसी फिल्म देखता था, तो सोचता था – मेरी जिंदगी किताब जैसी क्यों नहीं है। अब मुझे लगता है, मैं उसी किताब में जी रहा हूँ, उसे लिख रहा हूँ।”
