KI ist out: der biologische Computer ist da

Ein Unternehmen stellt den ersten biologischen Computer der Welt im Serienmodell vor. Er basiert auf menschlichen Gehirnzellen, die in einer Nährlösung leben und selbst lernend Aufgaben bearbeiten sollen. Ein etwas verstörender Blick in die Zukunft.

Gehirnzellen auf einem Computerchip

Im Studium hat uns schon 2019 ein Professor für Software Engineering geraten, nicht zu viel Zeit mit Programmieren zu verlieren, weil das bald niemand mehr können muss. Heute, 2025, bin ich immer wieder erstaunt, dass viele (junge) Menschen immer noch dem alten Denken verhaftet sind, dass Programmieren etwas Zukunftsträchtiges sei. Denn wer die Biotech-Szene als Teil der Technologiebranche versteht, der weiß: wir sind längst viel weiter.

Das australische Start-up Cortical Labs stellte vor Kurzem sein neuestes Produkt vor: CL1 heißt das Gerät – Pardon, der Zellhaufen, der in ein Gerät verbaut ist (1). 800.000 menschliche Gehirnzellen, die aus neuronalen Stammzellen gezüchtet wurden, bilden einen Schaltkreis, verbaut in ein Gehäuse, das einer handlichen Musikbox ähnelt. Das Produkt, halb Maschine, halb menschliches neuronales Netzwerk, soll selbständig lernen und Aufgaben lösen können. Nochmals Pardon: ein Drittel Maschine, ein Drittel menschliches neuronales Netzwerk und ein Drittel Software. USB-Anschluss gibt es auch (warum eigentlich noch?).

Ziel: Werkzeug für die Forschung

35.000 US-Dollar kostet das Organoid (eine funktionale Miniatur eines Organs, in diesem Fall ein Gehirn), die konkreten Leistungen des Produkts für Privatnutzer sind bisher jedoch überschaubar: Rechenaufgaben, Pong spielen. Dafür ist der CL1 aber auch nicht gedacht, bisher ist das Ziel, ihn in als Tool der naturwissenschaftlichen Forschung einzusetzen. Und hier kann er wirklich beachtliches. Dazu gleich mehr. Interessant wird es bei den Werbetexten. Für manche Leserinnen und Leser mag die Werbung des Unternehmens bizarr klingen:

„Silizium trifft Neuron: Echte Neuronen werden in einer nährstoffreichen Lösung gezüchtet, die sie mit allem versorgt, was sie brauchen, um gesund zu sein. Sie wachsen auf einem Siliziumchip, der elektrische Impulse in die neuronale Struktur sendet und empfängt.“

Naja. Wenn man menschliche Gehirnzellen züchtet und auf einen Computerchip verpflanzt, sie dort in eine Simulation speist und wenn man das dann als Produkt kauft, um daran mit Krankheiten zu experimentieren – dann wird die „Gesundheit“ der Zellen vermutlich nicht das Erste sein, was die Kundinnen und Kunden interessiert. Aber nice try. Zum ethics washing gleich mehr. Die Werbung geht weiter:

„Gezüchtet in einer Simulation: Programmierbare organische neuronale Netze, geboren auf einem Siliziumchip, lebend in einer digitalen Welt. Verschieben Sie die Grenzen der synthetischen Biologie und der Intelligenz.“

Die Bilder, mit denen die Firma wirbt, sind übrigens genauso gruselig, wie ihre Texte, ich empfehle einen Blick auf das Bild beim Abschnitt “Deeper Learning”, welches nach einigem Scrollen auftaucht.

Ein Schritt Richtung Matrix?

Ein letzter Auszug der Website, der sich für Sci-Fi Fans vielleicht ein wenig nach dem Beginn der Matrix anhört:

„Die Welt, in der die Neuronen leben, wird von unserem Biological Intelligence Operating System (biOS) geschaffen. Es simuliert eine digitale Welt für die Neuronen und sendet Informationen über ihre Umgebung direkt an die Zellen zurück. Wenn die Neuronen reagieren, wirken sich ihre Impulse auf die simulierte Welt aus.“

So ein Feedback-System ist tatsächlich, was die Fähigkeit zum selbständigen Lernen auch in unseren Gehirnen ausmacht. Auch hinter dem, was uns überall als KI verkauft wird, steckt letzten Endes häufig nur ein simpler, feedback-lernender Algorithmus. Indem nun aber echte, menschliche Gehirnzellen mit Software gekoppelt werden, soll laut dem Chief Scientific Officer des Start-ups, Dr. Brett Kagan, „etwas entstehen, das Intelligenz ähnelt.“ Derzeit nennt er es „bioengineered intelligence.“ (2)

Was diese Technologie für die Forschung bedeutet

Tatsächlich sind die Möglichkeiten dieses neuen Organoid-Modells beeindruckend. Es kann in der Forschung als Leinwand eingesetzt werden, auf der dann verschiedenste Experimente zu kognitiver, klinischer und pharmakologischer Neurowissenschaft durchführbar werden – ohne Tierversuche. So kündigte Kagan an, in einem nächsten Experiment zu versuchen, die Nervenzellen mit Alkohol betrunken zu machen, um die Unterschiede in der Leistung zu sehen. Wie bereits erwähnt, lernte bereits die Vorgängerversion des CL1 in wenigen Minuten, Pong zu spielen.

Wie sich Alkohol auf die Pong-Performance auswirkt, ist eine etwas alberne Demonstration eines viel größeren Versprechens. Dem Organoid soll in der Forschung zum Beispiel eine Krankheit und dann eine medikamentöse Therapie verabreicht werden, ohne Tiere zu quälen. Im Prinzip handelt es sich um eine nicht-digitale Simulationsmaschinerie: Schlaganfall, Demenz, Stoffwechselstörung, alles ließe sich dem Zellhaufen ‚antun‘. In den Laboren der Welt, wo schon heute mit einfacheren Organoiden gearbeitet wird, könnte der CL1 oder ein Konkurrenzmodell bald ein Standard Equipment werden.

Funktionsweise: selbst lernende semi-biologische Intelligenz

Kommen wir noch einmal auf das Thema Programmieren zurück. Zwar ist der CL1, wie gesagt, nicht als ein PC gedacht, den User für Aufgaben nutzen können, die etwas Intelligenz erfordern. Doch mit den Fähigkeiten, die so ein Modell potentiell hat, ist das durchaus drinnen. Im CL1 leben Neuronen auf einem Chip, der 59 Elektroden beinhaltet (Bild 1). Die Neurone können ihre elektrischen Signale über die Elektroden senden und empfangen. Auf Veränderungen ihrer simulierten Umwelt – durch einen vom User gesetzten Stimulus wie Computercode, ein Video, etc. – reagieren sie, indem sie in die eigene Software neuen Code hineinprogrammieren. Deshalb ist der CL1 selbst lernend (Bild 2). Was die Hersteller übrigens überrascht hat: die Neuronen haben nicht nur den Softwarecode verändert, sondern auch untereinander neue synaptische Verbindungen geschaffen.

Mehr Power, weniger Strom

In der Lerngeschwindigkeit, zum Beispiel des Pong-Spiels, ist der CL1 einer herkömmlichen KI tatsächlich haushoch überlegen. Und dabei ist der Stromverbrauch viel niedriger – einer der Gründe, warum es überhaupt erst zur Idee kam. Eine KI verbraucht enorme Mengen Strom und Wasser (zur Kühlung der Recheneinheiten). Der Nutzung von ChatGPT zum Beispiel wird der zehn- bis 30-fache Strombedarf einer Googlesuche nachgesagt (3, auch wenn sich die Schätzungen mittlerweile herunterkorrigiert haben). Reservoir Computing ist der Begriff für diese sparsame Informationsverarbeitung, die biologische Systeme effizienter als Computerprogramme macht.

Noch potenter werden Systeme, in denen KI und biologischer Neuronenschaltkreis gekoppelt werden. In einer Studie von 2023 haben Forscher in einem ähnlichen Organoid demonstriert, dass ihre Silizium-Neuronen-Schaltkreise menschliche Sprache erkennen konnten (4). Unheimlich? Stellen Sie sich einmal vor, dass die Neurone nicht nur Sprache verstehen, sondern auch sprechen können. Eine körperlose Stimme, über die der Zellhaufen Fragen an seine Hersteller stellt. ChatGPT kann das immerhin schon, und der CL1 lernt wie gesagt schneller als eine KI. Um einen Terminator aus der Petrischale, der seine grausamen Erschaffer auslöschen will, muss man sich jedenfalls nicht sorgen, dafür ist die Lebensspanne der Zellen mit 6 Monaten zu kurz. Länger können die Neurone aktuell nicht in der Nährlösung überleben.

Was in der Werbung für biologisches Reservoir Computing allerdings gerade untergeht: durch die Koppelung mit KI kommt der hohe Stromverbrauch (und damit tendenziell CO₂ Ausstoß) über die Hintertür wieder herein. Zumal Cortical Labs angekündigt hat, im nächsten Schritt mehrere CL1 über eine Cloud miteinander zu vernetzen, als Meta-Netzwerk sozusagen. Doch Cloud-Dienste sind wiederum extrem energieintensiv. Ob die neue Technologie wirklich einen Beitrag gegen die Klimakrise leistet oder sie gar verschlimmert, lässt sich deshalb aktuell noch nicht abschätzen.

Grenzenlose Technologie erfordert ethische Grenzen

Cortical Labs wirbt zwar damit, dass der CL1 eine ethisch überlegene Alternative zu Tierversuchen darstellt. Ob das lange so bleibt, ist allerdings fraglich, wenn man sich die Aussagen von Brett Kagan noch einmal vor Augen führt: Ziel ist eine Produktreihe, die sich natürlicher Intelligenz immer weiter annähert. Aus ethischer Perspektive wird es genau an diesem Punkt brenzlig, denn intelligentes Leben steht in den meisten Ländern unter rechtlichem Schutz – in Deutschland beispielsweise mindestens unter dem Tierschutzgesetz. Wenn nun eine Firma wie Cortical Labs ankündigt, sich echter Intelligenz annähern zu wollen, um diese dann zu manipulieren, und wenn sie dabei Erfolg hätten, dann wären irgendwann forschungsethische Grenzen erreicht. Eine grenzenlose Technologie erfordert ethische Schranken. Man kann nicht beliebig weit einen denkenden oder fühlenden Organismus züchten – irgendwann greifen Personenrechte. Davon sind wir aktuell noch sehr weit entfernt, der Weg jedenfalls ist nun beschritten worden.

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Quellen

(1) Cortical Labs – CL1

(2) Exclusive Look at CL1: One-on-One w/ Cortical Labs’ Chief Scientist

(3) Chat-GPT vs googeln: Der massive Stromverbrauch der KI ist ein Problem

(4) Cai, H., Ao, Z., Tian, C., Wu, Z., Liu, H., Tchieu, J., … & Guo, F. (2023). Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence. Nature Electronics, 6(12), 1032-1039.