Un grupo de investigación está llevando la ingeniería genética a un nuevo nivel al enseñar a las bacterias a «leer» señales del código morse. Este proyecto, que podría revolucionar el campo de la computación biológica, tiene como objetivo comprobar si estos microorganismos pueden crear redes neuronales que los lleven a desarrollar una forma rudimentaria de inteligencia artificial.
La investigación se lleva a cabo en el Laboratorio de Biología Sintética De Novo del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), una colaboración entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV). El ambicioso proyecto también cuenta con financiación de la Oficina de Investigación Naval de Estados Unidos.
El proyecto se centra en la especie Escherichia coli. Estas bacterias han sido modificadas genéticamente para reaccionar a una señal específica, proporcionando una computadora que funciona sin necesidad de software convencional. Esta iniciativa forma parte de la computación biológica, que busca aprovechar elementos y procesos naturales para procesar y almacenar información.
Una de las hazañas más impresionantes de estas bacterias es su capacidad de aprendizaje. Equipadas con una memoria genética, estas células ya han demostrado que pueden aprender a jugar al tres en raya, enfrentándose a humanos y adaptándose según si ganan o pierden. “Ahora estamos diseñando bacterias inteligentes que sean capaces de aprender a decodificar señales”, afirmó Alfonso Jaramillo, director del laboratorio y científico del CSIC.
El principio científico detrás de esta innovación se basa en el fenómeno de resonancia. «Las partículas que componen la materia poseen una frecuencia de vibración característica. Si se actúa sobre ellas con una frecuencia igual, estas vibrarán con la amplitud máxima posible,» explica Jaramillo, quien comenzó su carrera como físico teórico en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC).
El equipo ha logrado modificar algunos genes de las bacterias para que reaccionen a pulsos químicos con una duración específica, similares a los pulsos largos y cortos del código morse. Las instrucciones de resonancia se almacenan en la memoria de la bacteria. Cuando reciben la señal programada, estas células generan proteínas que las hacen iluminarse (fluorescencia), en un proceso comparable al de las sinapsis en el cerebro humano.
“Obtenemos así un sistema neuromórfico, una población de bacterias que funciona como una superneurona”, describe Jaramillo. Aunque actualmente las bacterias pueden decodificar solo una letra del código morse a la vez, este es el primer paso hacia la creación de una red neuronal artificial en organismos vivos.
Jaramillo vislumbra un futuro donde este sistema podría aplicarse a organismos más complejos, como los hongos, que han demostrado capacidad para conducir electricidad y formar redes entre árboles, evocando el ecosistema interconectado del planeta ficticio Pandora, de la película Avatar.
El proyecto apunta a usar organismos biológicos para crear computadoras, ofreciendo ventajas significativas sobre los ordenadores cuánticos. “Un organismo vivo no consume electricidad, es robusto a daños, puede integrarse en otros organismos vivos, tiene un coste bajo y se reproduce solo,” concluye Jaramillo.
