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サイエンスフィクションのように聞こえますが、ホン博士によれば、CL1は標準的なシリコンベースのAIよりも速く学習・適応できる能力を持ち、さらに消費エネルギーも大幅に少ないといいます。「血液や皮膚を採取し、それらを幹細胞に変換し、さらに幹細胞から脳細胞あるいはニューロンへと変換します。そしてそれらを計算と知能のために使用します」。
世界は初めての生物学的コンピュータの登場を目の当たりにしました。人間の脳細胞とシリコンハードウェアを組み合わせた画期的な発明で、まったく新しい種類のAIを生み出しています。このCL1と呼ばれる驚くべき技術は、オーストラリアの企業コーティカル・ラボによって開発され、人工知能の未来を変えると期待されています。通常のAIシステムとは異なり、CL1はより柔軟で、学習が速く、消費エネルギーが少なく、現在利用可能なあらゆるものよりもはるかに効率的です。
合成生物学的知能として知られるこの新技術は、2025年3月2日にバルセロナで正式に発表されました。科学者たちは、これが医学研究やその他の分野において大きなブレークスルーになると信じています。その力の秘密は、実際の脳のように継続的に進化し学習する能力にあります。トレーニングに多くの時間と計算能力を必要とする従来のAIチップとは異なり、CL1は迅速に学習し、ChatGPTなどのシステムで使用されているAI技術を凌駕します。そして最良の点は、数カ月以内に人々は自分自身でそれを使用し始めるとき、その真の可能性を目の当たりにすることになるという点です。
コーティカル・ラボの創設者兼CEOであるホン・ワン・チョン博士は、発表当日が同社の6年間の旅における最大の節目になったと誇らしげに発表しました。彼は、特に科学誌「Neuron」に掲載された有名な研究において、数年間にわたり大きな進歩を遂げてきたと説明しました。この研究では、人間の脳細胞がシミュレーションされたゲーム世界に配置され、電気信号を使用して古典的なアーケードゲーム「ポン」をプレイするよう訓練されました。しかし彼は、彼らの真の目標は常に、複雑なハードウェアやソフトウェアを必要とせずに、この技術を誰もが利用できるようにすることだったと述べました。そして今、CL1によってその夢はついに現実となりました。
CL1バイオコンピュータとは何か
CL1バイオコンピュータは、内部の人間の脳細胞を生かし機能させるために必要なライフサポートをすべて提供する大型システム内に収容されています。チョン博士は、これが大きな飛躍である一方で、合成生物学的知能の真の力は人々がそれを使用し始めた時にのみ明らかになると強調しました。
さらに興味深いことに、コーティカル・ラボは「ウェットウェア・アズ・ア・サービス」を導入しています。これは、顧客がCL1バイオコンピュータを購入するか、そのブレインパワーチップへのアクセスをクラウドを通じてリモートでレンタルできることを意味します。チョン博士は、このプラットフォームが何百万もの研究者、発明家、大きな思想家がCL1の可能性を実際のイノベーションに変える扉を開くと信じています。コーティカル・ラボはツールとサポートを提供し、ユーザーが新しい発見を推進し、科学研究を新たな高みへと押し上げることを可能にします。
これらの驚くべき脳細胞バイオコンピュータは世界を変える力を持っています。興味深いことに、物質探索、臨床試験、さらにはロボット知能の設計方法を変革する可能性があり、異なるニーズに完全にカスタマイズできます。CL1は2025年後半に広く利用可能になる予定で、コーティカル・ラボにとって大きな成功となります。そして、同社のメルボルン本社を最近訪問した研究者たちが発見したように、この技術はポンをプレイする以上のものであり、その可能性は無限です。
世界はこの製品をどのように知ったか
コーティカル・ラボは2022年に世界中の注目を集めました。それは80万個の人間とマウスのニューロンをチップに配置して自己学習コンピュータ脳を作成したときでした。その後、この生きたネットワークをビデオゲームをプレイするように訓練し、その能力の高さを示しました。
科学ライターのLZブレインは、刺激に反応して学習、適応、新しい経路を構築できる自己調整型ニューラルネットワークの開発における彼らの旅を報道しました。2023年、最高科学責任者のブレット・ケーガンはブレインに興味深い見解を示しました。彼は、この技術を動物でも人間でもない全く新しい生命形態として捉えていると説明しました。それは生物学的ニューロンを使用して構築されているが、完全に新しい方法で構造化された知能への機械的・工学的アプローチだと述べました。
コーティカル・ラボは初期の実験から、技術的にも名前的にも旧式となった「ディッシュブレイン」から長い道のりを歩んできました。現在、CL1が正式に利用可能になったことで、研究者たちはついにこの画期的な技術を手に入れ、これまでにない方法でその実世界の応用を探ることができます。
昨年末、一部の研究者がブレット・ケーガンとコーティカル・ラボのメルボルン本社のチームを訪問した際、この生物工学がどれほど進歩したかを直接目にしました。CL1はよりシンプルで安定したハードウェア、ウェットウェア（人間の脳細胞）の最適化方法の改善、そして将来的に実際の脳のように機能する可能性のあるニューラルネットワークの成長に向けた興味深い進歩とともに構築されています。実際、ケーガンが述べたように、彼らは「最小限の実用的な脳」と呼ぶものに取り組んでいます。それは小さいながらも完全に機能する思考システムです。
2022年、チームは世界に向けて、齧歯類と人間の幹細胞を高密度マルチ電極アレイに統合する方法を示しました。彼らは先進的なCCOS技術を使用してニューロンを刺激し、効率的な情報交換ネットワークを作り出しました。しかし本当の課題は、脳細胞に学習し改善する方法を教えることでした。そのためには、ニューロンがうまく機能したときに報酬を与え、失敗したときに罰を与える方法を見つける必要がありました。
彼らのディッシュブレイン実験で、彼らは驚くべき発見をしました。ニューロンは予測可能性を渇望していたのです。安定した効率的なエネルギー成果をもたらす接続を見つけると、それらの経路を強化します。しかし、彼らの行動がランダムな混沌とした信号につながると、それらを避けることを学びます。ケーガンが説明したように、それはほんの始まりに過ぎず、CL1ではさらに新しいレベルに引き上げているのです。
新しいシステムは、CMOSチップに依存していた古いシステムよりも大幅に改良されています。以前のチップは詳細なニューロン読み取りを提供しましたが、重大な欠点がありました。それは不透明で細胞を見ることができず、電気的な電荷を適切に制御できず、時間の経過とともに有害な蓄積につながりました。新しいシステムはよりシンプルですが、はるかに安定しています。電流を正確に制御し、ニューロンのバランスを保ち、長期間健康に機能させることができます。
CL1システム内で、科学者たちは実験室で培養されたニューロンを平面電極アレイ上に配置します。ケーガンが表現したように、「ただの金属とガラス」です。このセットアップは59個の電極を含み、強く安定したネットワークの形成を助け、研究者にニューラルシステムがどのように活性化されるかを正確に制御することを可能にします。SBI（合成生物学的知能）脳は矩形のライフサポートユニット内に配置され、リアルタイムで制御できるソフトウェアシステムに接続されています。ケーガンはこのシステムを「箱の中の体」に例え、フィルトレーション、液体貯蔵、循環ポンプ、ガス混合、温度制御など、完璧な環境を作り出すためのものを含んでいると説明しました。
メルボルンの研究所では、コーティカル・ラボのチームは世界初の生物学的ニューラルネットワークサーバースタックを構築しています。このセットアップは30個の別々のユニットを含み、それぞれが独自のニューロンに覆われた電極アレイを収容しています。そしてわずか数ヶ月で、この画期的なシステムが完全にオンラインになることが期待されています。
CL1の将来の可能性と作成方法
コーティカル・ラボのチームは将来に向けた大きな計画を持っています。年末までに4つの完全に稼働するスタックを稼働させることを目指しています。これらはクラウドベースのシステムを通じて研究者や企業に提供され、最先端の生物学的コンピューティングをより身近なものにします。
各CL1ユニットの初期コストは約35,000ドルになる予定で、同様の技術が最大85,000ドルになることを考えると、これは大幅な価格低下です。そしてCL1システムはすでに手頃な価格である一方、チームは将来的にさらにコストを下げるために懸命に取り組んでいます。
CL1の最も印象的な点の一つは、消費エネルギーの少なさです。これらのユニットの完全なラックは、わずか850〜1,000ワットで動作し、従来のAIシステムよりもはるかにエネルギー効率が高いです。さらに、完全にプログラム可能で、ニューロンとシステム間の双方向通信を可能にし、ネットワークの学習と適応を助けます。最良の点は、機能するために外部コンピュータさえ必要としないことです。
発売時点で、これらのSBIニューラルネットワークはすでに物質探索や疾病研究において大きな可能性を持っています。顕微鏡で見ると、ニューロンが成長し接続を形成し、生きて進化するネットワークを作り出している様子を見ることができます。ケーガンは、この技術がアクセスしやすいように設計されており、ユニットを購入する余裕がなくても、クラウドシステムを通じてリモートで操作できると強調しました。
PC2研究所のツアーを行いながら、ケーガンは顕微鏡下での誘導ピペットと幹細胞を示しました。ヒトの血液サンプルから採取されたこれらの実験室で培養された細胞は、さまざまな種類の細胞に変えることができる白紙状態です。ケーガンは、細胞を変換するために2つの方法を使用していると説明しました。1つは胎児の脳発達を模倣する分子に細胞を露出させる方法で、もう1つは特定の遺伝子を直接変更してニューロンに成長するのを助ける方法です。
この画期的な研究はほんの始まりに過ぎず、生物学的コンピューティングの未来はますます興奮に満ちています。コーティカル・ラボのチームは、脳に似たニューラルネットワークを作成するために2つの方法を使用しており、それぞれに課題があります。
最初の方法は速く、純粋な細胞を生成しますが、多くの異なる細胞タイプからなる実際のヒト脳を正確に模倣していません。2番目の方法である小分子アプローチは、脳細胞の多様な混合を作り出し、より現実的ですが、どのタイプの細胞が存在するかを正確に判断することは困難です。
この多様性を理解することは、最小限の実用的な脳を構築するという彼らの目標にとって極めて重要です。主要な細胞タイプを識別できますが、多くのサブタイプの存在により、細胞発達を完全に制御することが難しくなります。
CL1の成功した発売にもかかわらず、チームはすでに真に機能する人工脳を定義し構築するという課題を解決することで、合成生物学的知能を前進させる作業に取り組んでいます。
CL1システムは、疾患と新しい治療法の研究を大幅に改善すると期待されています。脳障害の多くの物質は、脳が非常に複雑であるため臨床試験で失敗します。しかし、この技術により研究者はこれらの複雑さをより詳細に研究することができます。目標は、これらの先進的なツールを代わりに使用することで動物実験の必要性を減らすことであり、これは科学的にも倫理的にも有益でしょう。
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