Di laboratorium dekat Cambridge, ada "komputer biologis" yang luar biasa. Terdiri dari 200.000 sel otak manusia yang ditumbuhkan di lab, terletak di atas sirkuit silikon yang menampilkan aktivitas listriknya di layar.
Alat bernama CL1, seukuran dua kotak sepatu, dikembangkan oleh perusahaan Australia Cortical Labs dan bit.bio dari Inggris. Tujuannya adalah menciptakan "kecerdasan biologis sintetis" – bentuk komputasi baru yang bisa lebih hebat dari elektronik biasa atau teknologi seperti kuantum.
"Seperti otak kita, komputer biologis butuh energi jauh lebih sedikit saat memproses informasi. Aplikasi masa depan bisa di robotika, keamanan, dan metaverse," kata Hon Weng Chong, CEO Cortical Labs, kepada Financial Times.
Pencarian alternatif untuk elektronik boros energi telah memicu bidang baru, komputasi biologis, yang ingin memanfaatkan kecerdasan sel otak langsung, bukan menirunya lewat pemrosesan neuromorphic atau AI.
Cortical Labs berada di garis depan, meski grup akademik dan perusahaan seperti FinalSpark (Swiss) serta Biological Black Box (AS) juga maju.
Aplikasi awal CL1 adalah di penelitian saraf dan farmasi, mempelajari efek bahan kimia dan obat pada pemrosesan informasi sel otak.
"Tahap inovasi berikutnya akan memungkinkan bentuk komputasi baru melebihi AI konvensional, menggunakan neuron yang sama seperti di makhluk hidup," tambah Chong.
Menurut Mark Kotter, profesor neuroscience di Cambridge dan pendiri bit.bio, keistimewaan CL1 adalah "mesin pertama yang bisa mengukur daya komputasi sel otak. Ini perubahan besar."
Para ahli menyebut CL1 "pencapaian hebat" yang memajukan bidang komputasi biologis. Karl Friston, profesor di UCL, menyebutnya komputer biomimetik pertama yang tersedia secara komersial.
"Tapi, hadiah sebenarnya dari teknologi ini bukan untuk ilmu komputer saat ini, melainkan untuk eksperimen pada ‘otak kecil’," katanya.
Profesor Thomas Hartung dari Johns Hopkins meneliti "kecerdasan organoid" dengan mini-brain dari sel induk. Ia memuji Cortical Labs karena menggunakan game sebagai tolok ukur komputasi biologis.
Pendahulu CL1, DishBrain, bisa bermain game sederhana Pong. Neuron dilatih dengan rangsangan "hadiah" (gelombang sinus) jika benar dan "hukuman" (suara noise) jika salah.
Eksperimen menunjukkan bagaimana kondisi berbeda memengaruhi pemrosesan informasi neuron. "Kami memberi mereka bahan kimia seperti alkohol, yang terbukti merusak kemampuan komputasi," kata Kotter.
Satu percobaan membandingkan tiga obat epilepsi dan menemukan carbamazepine paling baik meningkatkan performa game.
"Kami sedang memikirkan cara memprogram komputer biologis ini," kata Chong. "Pertanyaan besarnya adalah bagaimana menyampaikan informasi digital ke neuron." Para ilmuwan mengajari neuron bentuk angka, dan mereka mulai bisa membedakan angka 9 dari 4 atau 5.
Cortical Labs dan bit.bio menggunakan dua jenis neuron murni di CL1: satu untuk merangsang aktivitas listrik, satu lagi untuk menenangkannya. "Keseimbangan antara akselerasi dan rem sangat penting," ujar Chong. Neuron ini berasal dari sel induk kulit manusia.
Perusahaan seperti FinalSpark meneliti komputasi biologis dengan organoid otak. Tapi bit.bio dan Cortical Labs yakin neuron standar mereka memberikan hasil lebih konsisten.
"Neuron kami sangat seragam. Teknologi lain punya variasi besar. Keunggulan kami adalah kemurnian populasi sel," kata Tony Oosterveen dari bit.bio.
Meski menjanjikan, pengakuan biocomputing untuk aplikasi umum dan AI masih butuh puluhan tahun. Salah satu masalahnya adalah sistem pemrograman yang efisien.
Kendala lain adalah neuron hanya bertahan beberapa bulan di CL1, diberi nutrisi lewat aliran cairan.
"Kelemahannya, kami belum bisa mentransfer memori. Saat sistem mati, harus mulai dari awal lagi," kata Chong.
Chong sadar akan kekhawatiran etika jika komputer biologis suatu hari mengembangkan kesadaran. Namun, saat ini "sistem ini hanya merespons stimulus dan belajar, tapi tidak sadar. Kami tidak berniat menciptakan otak dalam tabung."