Del silicio al micelio: cómo los hongos podrían reemplazar nuestras computadoras y por qué deberíamos dejarlos

Tu teléfono inteligente es una roca. Tu computadora es una colección de piedras. Tu centro de datos en la nube es una montaña finamente pulverizada y reconstituida. Así es, estamos en el apogeo de las rocas “inteligentes”, donde hemos perfeccionado el arte de hacer que los minerales piensen por nosotros. Pero, ¿y si te dijera que el futuro de la computación no está enterrado en una mina, sino creciendo silenciosamente bajo tus pies?

Por un momento imagina un mundo donde tu próximo dispositivo inteligente no se fabrica, sino se cultiva. Donde los centros de datos son jardines y las actualizaciones de software huelen a tierra húmeda. 

Por más descabellado que suene, ahora mismo, algunos científicos están intentando desvelar los secretos computacionales de los hongos y otros organismos, preparando el terreno para una transformación radical de nuestra relación con la tecnología. Tenemos por ejemplo el caso de El Laboratorio de Computación No Convencional de la Universidad del Oeste de Inglaterra en Bristol, Reino Unido, que desde el 2001 ha venido trabajando en la informática fúngica.

Adiós, rocas

Sin embargo, antes de adentrarnos de lleno al mundo de la computación fúngica, es crucial entender por qué nuestro actual paradigma de computación basado en silicio está llegando a sus límites.

La Ley de Moore, que ha sido el motor de la innovación tecnológica durante décadas, está enfrentando desafíos significativos. Esta afirmación, que originalmente predecía que el número de transistores en un chip de computadora se duplicaría aproximadamente cada dos años, ha sido la fuerza impulsora detrás de la miniaturización constante en la industria de semiconductores. Sin embargo, en los últimos años, mantener este ritmo de progreso se ha vuelto cada vez más difícil y costoso.

Según un informe de 2020 de la Semiconductor Industry Association, los costos de investigación y desarrollo para producir cada nueva generación de chips han aumentado dramáticamente, pasando de 16,000 millones de dólares (mmd) para nodos de 28nm a un estimado de 5,000 mdd para nodos de 3nm. Este aumento en los costos se debe en parte a los desafíos técnicos de trabajar a escalas tan pequeñas.

Además, Gordon Moore mismo, en una entrevista de 2015, reconoció que su ley no podría continuar indefinidamente, afirmando: “No creo que pueda durar para siempre… se acerca a los límites de la física”. Estos límites incluyen no solo los efectos cuánticos, sino también limitaciones prácticas en la disipación de calor y el consumo de energía en chips cada vez más densos.

El punto es que, a medida que los transistores se acercan al tamaño de los átomos individuales, los efectos cuánticos como el tunneling comienzan a interferir con su funcionamiento, haciendo que la miniaturización sea cada vez más difícil y costosa.

El lado oscuro de nuestra dependencia del silicio

Pero el problema va más allá de los límites físicos de la miniaturización. La producción de chips de computadora depende en gran medida de la arena de sílice de alta pureza, un recurso que, sorprendentemente, se está volviendo escaso. Según un informe de las Naciones Unidas, la demanda de arena está superando la tasa natural de reposición, lo que lleva a una crisis global de arena. Esta escasez no solo afecta a la industria tecnológica, sino que también tiene graves implicaciones ambientales, como la erosión costera y la destrucción de hábitats.

Además, la cadena de suministro de los componentes electrónicos está plagada de problemas éticos y geopolíticos. La extracción de minerales como el estaño, el tungsteno, el tantalio y el oro, conocidos como “minerales de conflicto”, a menudo financia guerras y violaciones de derechos humanos en países como la República Democrática del Congo. A pesar de los esfuerzos por regular esta industria, la transparencia en la cadena de suministro sigue siendo un desafío significativo.

El costo ambiental de nuestra dependencia del silicio también es alarmante. La fabricación de chips consume enormes cantidades de agua y energía, y produce desechos tóxicos. Según un estudio de la Universidad de las Naciones Unidas (Kuehr & Williams, 2003), la producción de un solo chip de computadora requiere 32 kg de agua, 1.6 kg de combustibles fósiles y 700 g de gases elementales.

En resumen, el paradigma actual de computación basado en silicio nos está llevando a un callejón sin salida ecológico y ético. La escasez de recursos, los conflictos geopolíticos y los crecientes costos de producción están haciendo que este modelo sea insostenible a largo plazo. Por lo que, ha llegado el momento de buscar soluciones computacionales en sistemas más sostenibles y orgánicos.

Hola, hongos

Een la Universidad del Oeste de Inglaterra, el profesor Andrew Adamatzky está liderando una revolución en el campo de la computación. Su trabajo en computación no convencional está desafiando nuestras nociones preconcebidas sobre qué puede ser una computadora y cómo puede funcionar.

El laboratorio de Adamatzky se parece más a un jardín experimental que a un centro de investigación tecnológica tradicional. Aquí, los circuitos no están hechos de silicio, sino de organismos vivos. El protagonista de esta investigación innovadora es el Physarum polycephalum, un moho mucilaginoso que ha demostrado capacidades sorprendentes para resolver problemas complejos.

Este organismo unicelular, a pesar de carecer de un sistema nervioso central, puede resolver laberintos, diseñar redes eficientes e incluso encontrar la ruta más corta en un mapa. En una serie de experimentos notables, el Physarum ha modelado las carreteras de la antigua Roma, replicado las redes ferroviarias de Japón y abordado el infame Problema del Viajante, un desafío de optimización que ha desconcertado a los matemáticos durante décadas.

Una opción menos convencional y más eficiente

Lo que hace que esta investigación sea tan revolucionaria es la idea de que la computación puede ocurrir en sistemas biológicos simples, sin necesidad de los complejos circuitos electrónicos que asociamos tradicionalmente con las computadoras. Adamatzky y su equipo están explorando la posibilidad de desarrollar bio-computadoras basadas en estos organismos, que podrían ofrecer ventajas significativas en términos de eficiencia energética, autorreparación y biodegradabilidad.

Adicionalmente, Adamatzky y otros investigadores están explorando el potencial computacional de los hongos, específicamente del micelio fúngico. El micelio, la red subterránea de filamentos que conecta los hongos, es una maravilla de la ingeniería natural con capacidades de procesamiento de información sorprendentemente sofisticadas.

Imagina una red neuronal viva que se extiende por kilómetros bajo el suelo del bosque, procesando y compartiendo información sobre nutrientes, amenazas y oportunidades. Esta red micelial no solo es capaz de resolver problemas geométricos computacionales similares a los del Physarum, sino que también ofrece una eficiencia energética incomparable con nuestros sistemas computacionales actuales.

Mientras que los centros de datos modernos consumen cantidades enormes de electricidad y agua, un sistema computacional basado en hongos podría operar con una fracción de esa energía, utilizando principalmente materia orgánica en descomposición. Además, estos sistemas son inherentemente biodegradables, ofreciendo una solución potencial al creciente problema de los desechos electrónicos.

Quizás lo más impresionante es la capacidad de autoreparación de estos sistemas fúngicos. A diferencia de los chips de silicio, que se vuelven obsoletos cuando se dañan, una red computacional fúngica podría teóricamente repararse a sí misma, aumentando dramáticamente su longevidad y reduciendo la necesidad de reemplazo frecuente.

Un nuevo tipo de interfaz usuario-computadora

La posibilidad de computadoras fúngicas no solo revolucionaría la tecnología internamente, sino que también transformaría radicalmente nuestra interacción con ella. Imagina un futuro donde nuestras interfaces no sean pantallas frías y planas, sino superficies vivas y receptivas.

En este escenario futurista, podríamos interactuar con nuestros dispositivos a través de cambios en la luz, la temperatura o incluso señales químicas. Las pantallas podrían ser reemplazadas por patrones de crecimiento de hongos que cambian en tiempo real, ofreciendo una experiencia visual orgánica y dinámica.

El concepto de “casas de computación”, propuesto por el profesor Adamatzky, lleva esta idea aún más lejos. Planteando la posibilidad de edificios cuyas paredes estén impregnadas de redes miceliales computacionalmente activas. Estas estructuras no solo procesarían información, sino que también podrían adaptarse a las condiciones ambientales, autorepararse e incluso contribuir a la purificación del aire interior.

Estos entornos vivos computacionales podrían revolucionar nuestra concepción de los espacios inteligentes, creando hogares y oficinas que sean verdaderamente responsivos y simbióticos con sus habitantes.

Implicaciones filosóficas y éticas

El desarrollo de computadoras fúngicas plantearía profundas preguntas sobre nuestra relación con la tecnología y la naturaleza. Por un lado, esta tecnología promete una integración más armoniosa entre los sistemas artificiales y naturales, potencialmente reduciendo nuestra huella ecológica y fomentando una mayor conciencia ambiental.

Sin embargo, también surgen preocupaciones éticas. ¿Hasta qué punto sería ético utilizar organismos vivos como componentes computacionales? ¿Podríamos estar creando formas de vida con capacidades cognitivas que merezcan consideración moral?

Además, la idea de computadoras “demasiado vivas” plantea cuestiones sobre el control y la autonomía. ¿Cómo gestionaríamos sistemas que podrían evolucionar de formas imprevistas? ¿Qué implicaciones tendría esto para la seguridad y la privacidad?

Un posible futuro orgánico-digital

Como podemos observar, la computación fúngica representa más que un simple avance tecnológico; encarna un cambio de paradigma en nuestra comprensión de la computación y la inteligencia. Nos ofrece una oportunidad única de reimaginar nuestra relación con la tecnología. No se trata solo de crear dispositivos más eficientes, sino de crear una simbiosis más profunda entre nuestras creaciones digitales y el mundo natural del que formamos parte.

El futuro de la computación podría no estar en las rocas o minerales sino en los hongos. ¿Estamos preparados para dar el salto del silicio al micelio? ¿Qué opinas? Espero leer tus comentarios.