Новый ДНК-компьютер сделал вычисления квадратного корня04.01.2020 14:25

Исследователи из Университета Рочестера в Нью-Йорке разработали компьютер на основе ДНК, способный выполнять вычисления чисел с квадратным корнем вплоть до 900.

Добро пожаловать в мир ДНК-хранения

Идея хранения данных в ДНК звучит футуристично. Но в некотором смысле это как раз наоборот. Задолго до того, как появились компьютеры (и даже люди, которые должны были их изобрести), природа придумала, как хранить огромное количество информации в форме ДНК, строительных блоков жизни. Теперь некоторые исследователи придерживаются идеи создания искусственных последовательностей генов для представления двоичных битов информации.

Несколько лет назад исследователи из Люблянского университета продемонстрировали, что можно кодировать фрагменты компьютерного кода в ДНК растений табака. Они создали простую компьютерную программу, а затем включили ее в генетическую структуру растения табака. Извлечение ДНК растения и секвенирование привело к появлению сообщения «Hello World» на экране компьютера.

Сейчас наука идет к тому, чтобы с помощью ДНК хранить все мировые данные в пространстве размером с шкаф. Это возможно благодаря подходу, при котором данные кодируются в синтетический полимер, а не во что-то живое, как растение. Этим летом один стартап объявил, что ему удалось сжать все 16 ГБ англоязычной Википедии в крошечную бутылочку такого материала.

ДНК-вычисления на очереди

Чтобы выполнить расчет квадратного корня, команда Университета Рочестера закодировала число в ДНК с помощью комбинации из 10 строительных блоков. Каждая из этих комбинаций представляла собой число до 900. ДНК были прикреплены к флуоресцентному маркеру. Затем команда изменяла флуоресцентный сигнал, чтобы он соответствовал квадратному корню из исходного числа. Это можно было выяснить, посмотрев на цвет.

Компьютер ДНК этого проекта использует процесс гибридизации. Он происходит, когда две нити соединяются вместе, образуя двухцепочечную ДНК. «Ключевым преимуществом компьютеров ДНК является их параллелизм, который может решать чрезвычайно сложные проблемы», — заключил профессор Чуньлей Го, один из ведущих исследователей проекта.

Источник

Поделиться: