ব্যাকটেরিয়া কম্পিউটার কিভাবে কাজ করে?
গবেষকরা মাইক্রোস্কোপিক চ্যানেলের একটি নেটওয়ার্ক ডিজাইন করেছেন যা সমাধান করা গাণিতিক সমস্যাকে এনকোড করে। নেটওয়ার্কের মাধ্যমে প্রতিটি সম্ভাব্য রুট একটি সম্ভাব্য সমাধান উপস্থাপন করে, যখন জংশনগুলি সিদ্ধান্তের পয়েন্ট হিসাবে কাজ করে। ব্যাকটেরিয়া এই চ্যানেলগুলির মধ্য দিয়ে চলে, সমান্তরালভাবে বিভিন্ন রুট অন্বেষণ করে।
দল দুটি ব্যাকটেরিয়া প্রজাতি ব্যবহার করেছে, Escherichia coli এবং Vibrio natriegens। পরবর্তীটি বিশেষভাবে কার্যকর ছিল কারণ এর দ্রুত প্রজনন হার। নেটওয়ার্কের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় ব্যাকটেরিয়া বিভক্ত হওয়ার সাথে সাথে তারা অতিরিক্ত জৈবিক কম্পিউটিং ইউনিট তৈরি করে, যা একই সাথে আরও রুট অন্বেষণ করার অনুমতি দেয়।
"আধুনিক ইলেকট্রনিক কম্পিউটারগুলি একটি চিপ ব্যবহার করে প্রতি সেকেন্ডে লক্ষ লক্ষ অপারেশন করে," ড্যান নিকোলাউ বলেছেন, গবেষণার সিনিয়র লেখক এবং ম্যাকগিল বিশ্ববিদ্যালয়ের বায়োইঞ্জিনিয়ারিং এর অধ্যাপক৷ "ব্যাকটেরিয়াল ডিভিশনের সাথে, আমাদের কাছে একই সময়ে 1 মিলিয়ন চিপ কাজ করে৷ আরও চিপ মানে আপনি সমস্যাটি দ্রুত সমাধান করতে পারেন, এমনকি প্রতিটি 'প্রসেসর'-এর জন্য প্রতি সেকেন্ডে অপারেশনের সংখ্যা ধীর হয়।"
গবেষকরা সাবসেট সাম সমস্যা ব্যবহার করে সিস্টেমটি পরীক্ষা করেছেন, একটি ক্লাসিক কম্পিউটেশনাল সমস্যা যেখানে একটি কম্পিউটারকে অবশ্যই নির্ধারণ করতে হবে যে একটি সেটে সংখ্যার একটি নির্দিষ্ট সংমিশ্রণ একটি নির্দিষ্ট লক্ষ্যে যোগ করতে পারে কিনা। সম্ভাব্য সংমিশ্রণের সংখ্যা দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পায় কারণ আরও সংখ্যা যোগ করা হয়, যা প্রচলিত কম্পিউটারগুলির পক্ষে বড় উদাহরণগুলি সমাধান করা কঠিন করে তোলে।
দলটি ব্যাকটেরিয়া কোথায় ভ্রমণ করেছে তা পর্যবেক্ষণ করে এবং তাদের গতিবিধি সনাক্ত করতে স্বয়ংক্রিয় চিত্র বিশ্লেষণ ব্যবহার করে সফল রুটগুলি চিহ্নিত করেছে।
আরও পড়ুন: চেরনোবিলের কুকুর জিনগতভাবে পরিবর্তিত হয়েছে। বিজ্ঞানীরা এখনও কেন জিজ্ঞাসা করছেন
এটা কি জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে?
গবেষকরা পরামর্শ দেন যে ব্যাকটেরিয়া কম্পিউটিং শেষ পর্যন্ত ক্রিপ্টোগ্রাফি, আণবিক জীববিজ্ঞান এবং প্রোটিন গঠন গবেষণার মতো ক্ষেত্রগুলিতে সমস্যাগুলি মোকাবেলায় সহায়তা করতে পারে। যাইহোক, বর্তমান সিস্টেমটি ইলেকট্রনিক কম্পিউটারের ব্যবহারিক বিকল্পের পরিবর্তে ধারণার প্রমাণ হিসাবে রয়ে গেছে।
পরীক্ষাগুলি দেখায় যে ব্যাকটেরিয়া নির্দিষ্ট পরীক্ষার সমস্যাগুলি সমাধান করতে পারে, যখন বৃহত্তর-স্কেলের পরীক্ষাগুলি 100 নম্বর পর্যন্ত সমস্যাগুলির প্রতিনিধিত্বকারী নেটওয়ার্কগুলি অন্বেষণ করে। গবেষকরা চ্যানেল জংশনে ত্রুটি এবং ব্যাকটেরিয়া জনসংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে অতিরিক্ত ভিড়ের ঝুঁকি সহ সীমাবদ্ধতাগুলিও চিহ্নিত করেছেন।
নিকোলাউ বলেন, প্রযুক্তিটি এমন সমস্যাগুলির জন্য উদ্দিষ্ট যা প্রচলিত ইলেকট্রনিক কম্পিউটারগুলি সমাধান করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি।
"আমরা এই প্রযুক্তিটি সমস্যার সমাধান করার জন্য প্রস্তাব করি, অতীতের তথ্যের ভিত্তিতে অনুমান নয়," তিনি বলেছিলেন।
ব্যাকটেরিয়াল কম্পিউটিং অন্বেষণ করা বিভিন্ন পদ্ধতির মধ্যে একটি মাত্র। গবেষকরা ডিএনএ-ভিত্তিক সার্কিটও তৈরি করেছেন যা বায়োমেডিকাল গবেষণায় সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সহ আণবিক মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে তথ্য প্রক্রিয়া করে।
আরেকটি উদীয়মান ক্ষেত্র, অর্গানয়েড ইন্টেলিজেন্স, ল্যাব-উত্থিত মস্তিষ্ক-কোষ কাঠামো ব্যবহার করে শেখার এবং তথ্য প্রক্রিয়াকরণের তদন্ত করতে। এই সিস্টেমগুলি পরীক্ষামূলক রয়ে গেছে, কিন্তু দেখায় যে কীভাবে জৈবিক উপকরণগুলি বিভিন্ন ধরণের গণনার জন্য অভিযোজিত হতে পারে।
(সপ্তক দত্ত সম্পাদিত)
