ماذا تعرف عن الكمبيوتر البيولوجي

د. حازم فلاح سكيك

قسم الفيزياء - جامعة الأزهر


إن الدماغ البشرى يتكون من شبكة عمل معقدة من الجزيئات العضوية لها القدرة على الحساب والمعالجة المنطقية واسترجاع وربط المعلومات والتفكير والاحساس.

والكمبيوترات الرقمية المستخدمة الآن Digital Computer بكل تأكيد تنجز العمليات الحسابية بسرعة ودقة تفوق قدرة الانسان ولكن التفكير والاحساس وربط المعلومات لاستنتاج شىء ما لا يمكن للكمبيوتر القيام به.

مصمموا الكمبيوتر يدركوا جيدا أنهم لن يكونوا قادرين على تصنيع آلة لها مواصفات الدماغ البشرى ولكنهم إذا تمكنوا من صنع مكونات الكمبيوتر المادية Hardware من الجزيئات البيولوجية وبالتحديد البروتينات فإن حجم الكمبيوتر سيصبح أصغر بكثير مما هو عليه الآن وأقوى من أى آلة الكترونية.


منذ عام 1960 وصناعة الكمبيوتر مبنية على تكنولوجيا أنصاف الموصلات Semiconductor وقد حققت تقدم ونجاح عظيم من حيث تصغير حجم المكونات المادية للكمبيوتر وزيادة كفاءة وقدرة الكمبيوتر على تخزين المعلومات ومعالجتها. وكما هو معلوم أن مكونات الكمبيوتر تعتمد في عملها على البوابات المنطقية Logic gates حيث تقوم بالانتقال بين حالتين مختلفتين أطلق على الأولى الرقم 5 وعلى الثانية الرقم 1 أى ( لايوجد ) بينما ( 1 يوجد) وكلما زادت سرعة الانتقال بين هاتين الحالتين كلما زادت سرعة الكمبيوتر في تبادل المعلومات لأن كل معلومة تكون مخزنة في شيفرة من الحالتين 5، 1 وتسمى هذه بالـــ Binary Digits

والسؤال الآن هل يمكن استخدام الجزئيات البيولوجية لتنتقل بين حالتين مختلفتين تكون الأولى 5 والثانية 1 على سبيل المثال. والاجابة على ذلك هى نعم لأن ذرات هذه الجزئيات تتحرك وتغير مواقعها بطريقة منتظمة وبالتالي فإنه إذا أمكن جعل حركة هذه الذرات في الجزئيات محصورة في حركتين فقط فإنه يمكن تصميم مكونات الكمبيوتر تلك الجزئيات وستكون بدون شك أصغر حجما مما هى عليه الآن حيث أن حجم الجزئيات يبلغ 1/1000 من حجم البوابات المنطقية المستخدمة الآن والمصنعة من أنصاف الموصلات. وهذا يعنى أن تحصل على كمبيوتر أسرع بما يعادل 1000 مرة من سرعة كمبيوتر موجود الآن.



حتى الآن لم يتم تصحيح هذا النوع من الكمبيوتر (الكمبيوتر البيولوجي ) ولكن البحث العلمي جارى على تطوير كمبيوتر هجين Hybrid Computer يجمع في تصميم مكوناته بين أنصاف الموصلات والجزئيات البيولوجية.


عديد من الأبحاث والتجارب أجريت على جزئيات بيولوجية وعقد تبين أن Bacterriorhopsin يحقق الغاية المطلوبة حيث وجد أن هذا الجزىء يظهر تصرف وسلوك غير عادى عند تعرضه للضوء حيث ان جزىء الـــ Rhopsin الموجود في عين الانسان عندما يتعرض الى ضوء معين يحدث تغير في بنيته التركيبية ينتج عنها انطلاق طاقة تستخدم كاشارة كهربية لتوصيل معلومة إلى الدماغ البشرى. جزىء الـــ Bacteriorhopsin تم اكتشافه على أيدى علماء روس وتابع هذا العمل فريق روسى وأطلقوا على المشروع Project Rhodopsin ، والعديد من أسرار هذا المشروع غير معروفة وتعد من الأسرار الحربية.



استخدم جزىء في الأبحاث الجارية لتطوير وحدة التحكم المركزية (CPU) وكذلك لتطوير نوع جديد من الذاكرة Memory لأنهما أساس تطور الكمبيوتر، وقد اعتمدت الأبحاث على ايجاد وسيلة لتغير حالة الجزىء البروتينى المذكور وارجاعه إلى وضعه الطبيعي وذلك باستخدام شعاعين ليزرالأول يغير تركيب الجزىء والثاني يعيده إلى وضعه الطبيعى وأطلق على الحالة الأولى 5 والثانية 1



وفي النهاية هذا الكمبيوتر الهجين Hybrid computer سوف يكون ذو كفاءة خيالية حيث سوف يقوم بعمليات معالجة لعدد ضخم من المعلومات كما سوف يقوم باجراء العديد من المحاكاة العلمية للعديد من الظواهر المعقدة Computer simulations Artificial Intelligence وسيضع أسس لما يسمى بالذكاء الصناعي.


هذا بالاضافة الى قدرة تخزينية تصل الى أى ما يقارب حرف ووحدة تخزين حجمها . تخيل أنه يمكنك أن تعمل في ذاكرة تحتوى على ما يعادل أكبر موسوعة في العالم أو أنك تعمل في الذاكرة كل كلمة

والشىء المثير هو أن فكرة هذا الكمبيوتر بعمل الخلايا العصبية في جسم الانسان وبالتالي سوف يكون لها القدرة على التعلم وتحليل المعلومات والصور كما بفعل العقل البشرى.