Creato un computer con batteri vivi: risolve problemi senza usare la RAM tradizionale
Un computer che non utilizza processori tradizionali per eseguire i calcoli, ma batteri vivi che si muovono e si moltiplicano. Non è fantascienza: un gruppo internazionale coordinato dalla McGill University, in Canada, ha realizzato una biocomputadora sperimentale capace di affrontare particolari problemi matematici facendo esplorare ai microrganismi una rete di minuscoli canali. Il sistema promette di richiedere molte meno risorse di memoria per determinati calcoli, anche se non è un sostituto dei PC attuali.
La ricerca, frutto di una collaborazione durata circa vent’anni tra scienziati di Canada, Europa, Regno Unito e Australia, è stata pubblicata l’11 agosto 2026 su Microsystems & Nanoengineering, rivista del gruppo Nature. I risultati sono tornati al centro dell’attenzione all’inizio di novembre, quando gli autori hanno illustrato le possibili applicazioni di questa nuova forma di elaborazione.
Come funziona un computer costruito con i batteri
Al posto di un circuito elettronico programmato per verificare le combinazioni, il dispositivo impiega una rete microfluidica: canali microscopici disposti come un percorso pieno di biforcazioni. La geometria dei canali rappresenta il problema da risolvere. Ogni incrocio corrisponde a una scelta logica e i diversi itinerari rappresentano possibili risposte.
I batteri entrano nel reticolo e percorrono simultaneamente molte strade. Quando raggiungono una diramazione, il loro movimento contribuisce a esplorare una possibilità del calcolo. Gli scienziati osservano poi i percorsi con sistemi di acquisizione e analisi automatizzata delle immagini, individuando quelli compatibili con la soluzione.
L’aspetto più insolito è che i processori biologici si moltiplicano da soli. Durante l’esperimento i batteri si dividono, aumentando il numero di agenti che esplorano il circuito. Invece di produrre nuovi chip, il sistema sfrutta la riproduzione cellulare per accrescere il parallelismo.
Escherichia coli e Vibrio natriegens diventano processori viventi
Per gli esperimenti sono stati impiegati due microrganismi: Escherichia coli, in un ceppo selezionato per il movimento regolare, e Vibrio natriegens, noto per la rapida capacità di divisione. Quest’ultimo è particolarmente interessante perché la crescita della popolazione può incrementare il numero di unità che lavorano contemporaneamente.
La velocità di riproduzione deve però essere controllata. Troppi batteri potrebbero affollare i canali e ostacolare il calcolo. Tra gli accorgimenti studiati dai ricercatori figura la regolazione della temperatura per modificare movimento e proliferazione, insieme a una progettazione dei percorsi che riduca gli errori.
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Il test matematico: trovare una somma tra migliaia di combinazioni
La prova di funzionamento si è concentrata sul problema della somma di sottoinsiemi, o Subset Sum Problem. In termini semplici, hai un insieme di numeri e devi scoprire se una loro selezione può produrre una somma precisa. Quando i numeri aumentano, le combinazioni possibili crescono rapidamente e il problema diventa difficile da affrontare con una ricerca esaustiva.
Nel dispositivo biologico le scelte sono rappresentate fisicamente dai percorsi. I ricercatori hanno dimostrato sperimentalmente la risoluzione di istanze del problema con insiemi di sette elementi e hanno analizzato, attraverso modelli e simulazioni, come il metodo potrebbe comportarsi con problemi più grandi.
È importante distinguere questi due risultati: le prestazioni su larga scala sono proiezioni teoriche, non un record già raggiunto in laboratorio. Lo studio suggerisce che, con sufficienti agenti biologici e una rete opportunamente progettata, la tecnologia potrebbe diventare competitiva in alcune classi di problemi combinatori.
Consuma meno RAM di un computer tradizionale? Cosa significa davvero
L’affermazione secondo cui questa biocomputadora utilizzerebbe meno memoria RAM va interpretata con attenzione. I batteri non eseguono programmi convenzionali e non usano RAM elettronica come quella installata in un PC. La struttura dei canali incorpora fisicamente le regole del problema, mentre il movimento delle cellule esplora le possibilità.
Il vantaggio potenziale riguarda quindi il modo in cui vengono impiegate le risorse di calcolo e memoria per un compito specifico, non un confronto diretto tra gigabyte di RAM. Anche le stime di efficienza energetica riportate nello studio richiedono cautela: il consumo complessivo di un sistema reale comprende incubazione, controllo della temperatura, osservazione e analisi delle immagini.
Perché non sostituirà il tuo PC, almeno per ora
Il dispositivo è una prova di concetto sperimentale. I singoli batteri sono molto più lenti di un processore elettronico e la rete deve essere realizzata in funzione del problema da affrontare. Esistono inoltre limiti legati allo spazio fisico, all’alimentazione dei microrganismi, agli errori nelle biforcazioni e alla lettura dei risultati.
Le possibili applicazioni future riguardano problemi di ottimizzazione, biologia molecolare e altre attività in cui esplorare molte combinazioni contemporaneamente può essere utile. Per trasformare questa idea in uno strumento pratico serviranno sistemi più scalabili, affidabili e possibilmente riprogrammabili.
Il punto non è far funzionare Windows su una colonia batterica, ma dimostrare che un sistema vivente può eseguire operazioni matematiche sfruttando il movimento e la riproduzione delle cellule. È una direzione di ricerca ancora lontana dai computer commerciali, ma apre una strada diversa rispetto alla continua miniaturizzazione dei chip.
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