Trong một bước tiến đột phá mang tính cách mạng, các nhà khoa học đã phát triển công nghệ biến vi khuẩn thành những bộ xử lý sống – một hướng đi hoàn toàn mới trong lĩnh vực máy tính sinh học. Thay vì dựa trên chip silicon truyền thống sử dụng dòng điện và transistor, công nghệ này khai thác chính sự sống của vi khuẩn, cho phép chúng thực hiện các phép tính dựa trên các phản ứng sinh học tự nhiên.
Thông qua kỹ thuật chèn DNA được thiết kế đặc biệt vào vi khuẩn, những sinh vật nhỏ bé này biến thành các ‘mạch logic sinh học’. Khi tiếp nhận một tín hiệu đầu vào, ví dụ như sự xuất hiện một loại hóa chất, vi khuẩn sẽ phát sáng hoặc thay đổi hoạt động chuyển hóa để biểu thị trạng thái “bật” hay “tắt” tương tự như mạch điện tử thông thường. Mặc dù một tế bào vi khuẩn đơn lẻ chỉ thực hiện được các phép tính đơn giản, nhưng khi hàng triệu vi khuẩn kết hợp theo mạng lưới, chúng tạo nên một bộ xử lý khổng lồ hoạt động như một siêu máy tính sinh học.
Điều khác biệt nổi bật ở công nghệ này là toàn bộ quá trình xử lý thông tin không sử dụng điện năng mà hoàn toàn dựa vào các phản ứng sinh học tự nhiên, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể so với chip truyền thống. Vi khuẩn còn có khả năng tự nhân bản, khiến số lượng bộ xử lý sinh học tăng lên theo cấp số nhân mà không cần các quy trình sản xuất công nghiệp tốn kém. Bên cạnh đó, chúng có thể hoạt động trong các môi trường khắc nghiệt mà chip điện tử không thể chịu đựng, như bên trong cơ thể người, giúp phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh và phản ứng nhanh chóng hơn.
Máy tính sinh học dựa trên vi khuẩn hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích vượt trội, đặc biệt trong xu hướng phát triển công nghệ xanh, bền vững. Công nghệ không chỉ tạo ra giải pháp tiết kiệm năng lượng mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng trong y học, xử lý môi trường và nhiều lĩnh vực khác, nơi máy tính truyền thống khó triển khai hiệu quả.
Sự kết hợp giữa công nghệ sinh học và điện toán thể hiện một cuộc cách mạng trong cách con người ứng dụng sự sống để phục vụ những nhu cầu phức tạp của xã hội hiện đại, đồng thời báo hiệu một kỷ nguyên mới của máy tính sinh học với sự bền vững và thân thiện môi trường.
