Hon Weng Chong recibió una sorpresa navideña el año pasado cuando Amazon llamó y dijo que su director de tecnología quería visitar la base de Cortical Labs en Melbourne. El CTO del servicio de nube más grande del mundo, Werner Vogels, estaba intrigado por la innovación de ciencia ficción de la startup de cuatro años: un chip de computadora alimentado por células cerebrales humanas vivas, denominado DishBrain, que aprendió a jugar el juego Pong de Atari mientras aparentemente utiliza la energía equivalente a una calculadora de bolsillo.

“Werner nos dijo que el mayor costo de cualquier centro de datos o proveedor de la nube es la energía que pagan por hacer funcionar el equipo y enfriar el sistema”, recuerda Chong, cofundador y director ejecutivo de Cortical Labs. “Y tenemos un sistema que apenas consume energía y genera muy poco calor. La economía de la unidad da un vuelco por completo, especialmente si puedes comenzar a entrenarla para realizar tareas de IA”.

Entrenar células cerebrales vivas cultivadas en laboratorio encima de un chip para jugar al videojuego similar al tenis es solo el comienzo. Al combinar la extraordinaria capacidad de aprendizaje de los cerebros humanos y el poder de procesamiento de los chips de silicio, Chong está construyendo computadoras biológicas que, según él, podrían funcionar de manera más inteligente y eficiente que la IA actual.

El médico de 35 años convertido en empresario está comercializando la innovación, con la esperanza de que algún día pueda dar un vuelco a varias aplicaciones, desde probar nuevos medicamentos para enfermedades cerebrales hasta reducir drásticamente la enorme factura de energía para entrenar la IA.

¿En qué modelos tecnológicos se inspiró Cortical Labs? 

“En última instancia, el objetivo de Cortical Labs es ser como Nvidia, que es permitir que la creatividad de otros usuarios se base en esta tecnología”, dice Chong en una entrevista en video desde su oficina en Melbourne. “En cinco años, nos encantaría tener 5, 10 empresas exitosas o nuevas empresas que administren sus propios negocios, pero construidos con nuestra tecnología”.

En abril, Cortical Labs obtuvo $10 millones en una ronda de financiación dirigida por Horizons Ventures, el brazo de inversión privada de la persona más rica de Hong Kong, Li Ka-shing. Se unió a la ronda el inversor Blackbird Ventures, uno de los fondos de capital de riesgo más grandes de Australia, así como In-Q-Tel, el brazo de capital de riesgo de la Agencia Central de Inteligencia, entre otros.

Armado con capital fresco, Cortical Labs tiene como objetivo comenzar a generar ingresos a fines de este año cuando inicie las ventas de sus computadoras biológicas. La empresa ya contrató a Bit Bio, una empresa derivada de la Universidad de Cambridge que proporciona células humanas para la investigación, para experimentar con su producto, dice Chong. Y para fines de 2024, Cortical Labs comenzará a brindar servicios en la nube, con grupos de 120 computadoras biológicas para que las empresas programen células cerebrales para diferentes tareas, agrega. Chong revela que Cortical Labs está en negociaciones con varios proveedores de nube de EE. UU. para conectar sus servicios.

Sin duda, Chong se enfrenta a una gran tarea. Los científicos estuvieron tratando de fusionar células vivas con silicio durante dos décadas, con la esperanza de poder construir un sistema de inteligencia artificial que funcione como un cerebro humano mientras avanzan en las aplicaciones en medicina y otros campos. En 2004, un ingeniero biomédico de la Universidad de Florida dijo que había entrenado células cerebrales de rata dispuestas sobre una rejilla de electrodos para controlar un simulador de vuelo de jet F-22. Sin embargo, hasta ahora nadie logró construir una computadora biológica que pueda siquiera competir con una convencional.

El uso de células humanas para los avances de la IA

Cortical Labs ya fue más lejos que la mayoría al tratar de comercializar computadoras biológicas. Un raro ejemplo es Koniku, una empresa con sede en California que combina células vivas con chips de computadora para crear sensores que imitan la capacidad de los perros rastreadores para detectar explosivos y drogas. Se asoció con el fabricante de aviones europeo Airbus para implementar sus dispositivos para la seguridad de la aviación.

Pero no todo el mundo está impresionado. Jugar pong es algo que una calculadora de secundaria podía hacer hace décadas, señala Madeline Lancaster, investigadora del Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, pionera en cerebros humanos en miniatura creados en laboratorio.

“Las neuronas (los mensajeros de información dentro del cerebro humano) en un plato parecen estar atascadas, sin mejoras importantes en su poder de cómputo en 20 años”, dice en una respuesta escrita. "Cómo exactamente Cortical Labs planea superar esa barrera y permitir el mismo tipo de aumento exponencial que se necesitaba para las computadoras, no está claro, por lo que es difícil para mí ver la viabilidad real todavía".

Aparte de los obstáculos técnicos, Cortical Labs también se enfrenta a cuestiones éticas: si las células cerebrales cultivadas en el laboratorio se volverán conscientes, si pueden sentir dolor y placer, etc. La compañía dijo que sus células cerebrales son "sensibles", lo que definió como "sensible a las impresiones sensoriales".

Chong dice que Cortical Labs estuvo trabajando en estrecha colaboración con especialistas en bioética y continuará entablando conversaciones con la sociedad sobre preocupaciones éticas. Sin embargo, en cuanto al aspecto técnico, Chong admite que hay un "foso técnico enorme" para que cualquiera ingrese al espacio y que el campo está lleno de incertidumbres.

La computadora biológica

“Es muy difícil en Cortical Labs porque no solo tenemos que ser Nvidia para fabricar el hardware, sino también OpenAI para escribir el software”, dice Chong. “Además de eso, tenemos que demostrar que esta computadora biológica aún puede extenderse más, que podemos hacer que haga más tareas que solo jugar Pong”.

La computadora biológica de Cortical Labs es "un cuerpo en una caja", bromea Chong. Las células del cerebro humano se crean mediante la ingeniería de células madre de la piel o la sangre de los adultos. Luego se integran en un chip y se colocan dentro de un gran dispositivo similar a una caja de zapatos, que comprende un sistema para suministrar nutrientes y aire a las células, y eliminar los desechos de ellas. Las células cerebrales actúan esencialmente como la unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora convencional, agrega Chong.

Para entrenar las células cerebrales para Pong, Cortical Labs conectó el chip híbrido con una computadora que ejecutaba el videojuego. La computadora enviaba señales eléctricas que revelaban dónde estaba la pelota que rebotaba y qué tan lejos estaba de la paleta. Las células tomaron su propia decisión sobre cómo moverse y aprendieron a mejorar su rendimiento a través de la retroalimentación de las señales eléctricas.

Chong dice que la computadora biológica de Cortical Labs podría ayudar a probar la eficacia y los efectos secundarios de los medicamentos que se enfocan en los trastornos neurológicos, como la demencia y la epilepsia. Esto podría lograrse a través del desempeño de las células cerebrales humanas en programas como Pong, dice. El ex médico espera trabajar con compañías farmacéuticas como Biogen y Eli Lilly para reemplazar animales con células humanas en pruebas de drogas.

Computadoras biológicas: ¿un compromiso ambiental?

"A corto plazo, la computadora biológica de Cortical Labs ofrece soluciones in vitro convincentes que pueden brindar una mayor comprensión de cómo las drogas afectan las neuronas", dijo Jonathan Tam, inversionista de Horizons Ventures, patrocinador de Cortical Labs, que lidera inversiones relacionadas con la IA. dice en una respuesta escrita. "A largo plazo, estas neuronas sintéticas ofrecerán una visión sin precedentes de cómo funcionan nuestros cerebros, lo que desbloqueará vías para tratar trastornos neurológicos que antes no tenían solución".

La computadora biológica de Cortical Labs también puede ayudar con un problema más arraigado: las altas facturas de electricidad. Chong dice que las computadoras biológicas podrían reducir significativamente el costo de energía para entrenar la IA, que requiere una gran cantidad de electricidad usando computación en la nube, ya que necesita leer montañas de datos. También requiere mucho enfriamiento para mantener el proceso de aprendizaje.

El entrenamiento de GPT-3, el cerebro detrás del chatbot viral de OpenAI, por ejemplo, consumió 1,287 gigavatios-hora de electricidad, según un artículo de investigación de 2021. Esto equivale a la electricidad consumida por alrededor de 120 hogares en los EE. UU. en 2021. Por otro lado, se dice que el cerebro humano funciona con unos 20 vatios, o la energía suficiente para encender una bombilla LED.

Con la innovación de Cortical Labs, las plataformas de computación en la nube para IA podrían reducir el consumo de energía en "el orden de magnitud de 10 a la potencia de seis a ocho vatios", afirma Chong. “La esperanza es que con este tipo de tecnología, la energía ya no sea un cuello de botella”, dice. “También es potencialmente más sostenible porque no estamos alimentando las células cerebrales con electricidad, sino con azúcares simples (glucosa) como un compuesto”.

No es la primera vez que Chong persigue un proyecto ambicioso. Cuando Chong era estudiante en la Escuela de Medicina de Melbourne, desarrolló un estetoscopio de bajo costo que podía conectarse a un teléfono inteligente, luego de ver la necesidad de diagnóstico en lugares con escasos recursos de atención médica.

Después de graduarse y un breve período como médico, Chong retomó la idea en 2014 y cofundó CliniCloud para comercializar un estetoscopio digital que permite a cualquiera tomar lecturas en casa y consultar médicos en línea. La puesta en marcha de medtech recibió fondos del gigante tecnológico chino Tencent, así como del brazo de riesgo del conglomerado financiero chino Ping An.

Los comienzos de Hon Weng Chong: el antes de Cortical Labs

Sin embargo, la falta de conciencia sobre la salud antes de Covid, junto con la incertidumbre bajo la administración del expresidente Donald Trump para reformar el sistema de salud de EE.UU., acabó con el negocio de CliniCloud en 2018. “ClinicCloud estaba muy por delante de su tiempo. Si hubiéramos sobrevivido un par de años más, realmente habríamos despegado debido a la pandemia”, dice Chong. “De hecho, muchas personas me llamaron al comienzo de la pandemia para pedirme termómetros y estetoscopios, y literalmente me escribieron un cheque en blanco”.

Para entonces, Chong ya había iniciado su pivote de IA. Inspirándose en un trabajo de investigación de Google DeepMind, propiedad de Alphabet, Chong cofundó Cortical Labs en 2019 con Andy Kitchen, exjefe de investigación de IA en CliniCloud. La visión futurista de la startup para construir un sistema de inteligencia artificial utilizando células cerebrales humanas atrajo una inversión inicial de 1 millón de dólares australianos (673 000 dólares) de Blackbird Ventures, seguida de una ronda de extensión de 1,2 millones de dólares singapurenses (895 000 dólares) de inversionistas que incluyen a January Capital, con sede en Singapur.

Ahora, en medio de la locura por la IA, Chong está ocupado poniendo en producción las computadoras biológicas de Cortical Labs. Chong dice que recibe consultas de empresas que le preguntan qué más pueden hacer las células cerebrales. Una de las consultas fue "ridícula", que era si las células podían aprender a intercambiar bitcoins, dice Chong con una sonrisa. Por loco que parezca, Chong no descartó la idea. En cambio, ofreció construir un código de software para que el investigador pudiera alimentar las células del cerebro con precios de bitcoin y experimentar.

“Si funciona, es genial. Esta es su tecnología, esta es su IP. Ve a ganar mucho dinero de esa manera”, dice Chong. “No deberíamos ser totalmente desdeñosos porque muchas ideas comienzan sonando realmente estúpidas, pero nunca se sabe a dónde pueden llegar”.

*Con información de Forbes US