Компьютер в капле раствора: физики научили ДНК производить сложные вычисления

Научные сотрудники ирландского Университета Мейнут продемонстрировали работающий образец биомолекулярного компьютера, функционирующего внутри капли соленой воды. Инновационное устройство выполняет базовые математические расчеты с помощью программируемых связей между фрагментами ДНК без привычных микросхем. Данные исследования опубликованы в престижном журнале Nature.

Основные параметры и показатели

• Исследовательский институт: Университет Мейнут
• Источник публикации: международный журнал Nature
• Наименование концепта: Scaffolded DNA Computer (SDC)
• Физическая основа: смесь воды, солей и сконструированных нуклеотидов
• Энергопотребление: первичное термическое воздействие без постоянного тока
• Срок службы: до 25 циклов вычислений без деградации структуры

Термодинамика на службе вычислений: как работает биосистема

Основой платформы SDC выступает протяженная цепочка ДНК, служащая каркасом для присоединения коротких запрограммированных звеньев. Как сообщает журнал Nature, при нагревании и последующем охлаждении реагентов молекулы формируют термодинамически стабильную геометрию, кодирующую правильный ответ. Как передает gazetainform, установка успешно справилась с десятью различными молекулярными алгоритмами, обрабатывая последовательности длиной до 100 бит.

Сложение базовых чисел потребовало 30 секунд, тогда как оперирование значениями в диапазоне десятков миллионов заняло до 14 часов. Тем не менее исследователи ориентируются на биосовместимость системы: в будущем такие растворы смогут вводиться в организм для выявления патогенных изменений на молекулярном уровне.

Совет от gazetainform.com

Обращайте внимание на технологические тренды в области молекулярного хранения данных, так как ДНК-хранилища способны заменить энергоемкие серверные центры. Чтобы оставаться в курсе ключевых научных инноваций со всего мира, посещайте портал gazetainform.com.