Природні кодувальники
Ні для кого не секрет, що комп'ютери можуть обіграти людей у шахах. І тепер, немов у ще більшому глузуванні з наших простих органічних форм, вчені заявляють, що створили комп'ютер із ДНК, який може грати в настільну гру, а також розгадувати судоку, для більшої переконливості.
Пристрій може вирішувати завдання в шахи та судоку тільки на базовому рівні, але ці можливості, докладно описані в дослідженні, опублікованому в журналі Nature Nanotechnology, знаменують собою суттєвий стрибок до потужних і практичних обчислювальних систем ДНК.
Почасти секрет, за словами дослідників, полягає у використанні синтетичного целюлозного матеріалу для збільшення кількості ланцюгів ДНК, що зберігаються, що також робить файли, які вони кодують, більш стабільними. А ці нитки можуть зберігати дуже багато: за даними New Scientist, близько 1000 терабайтів на кубічний сантиметр.
"Ми виявили, що цей союз ДНК із синтетичним матеріалом дає вам цілу низку нових практичних можливостей, які були неможливі раніше", — розповів журналу співавтор дослідження Альберт Кеунг, доцент кафедри хімічної та біомолекулярної інженерії в Державному університеті Північної Кароліни.
Командний майстер
Як пояснюють дослідники, комп'ютерні системи повинні мати можливість зберігати, читати, записувати та стирати дані, а також виконувати функції.
Досі системи ДНК не могли робити все це одночасно. Хоча вони напрочуд добре підходять для зберігання — ця система здатна зберігати файли протягом 6000 років при температурі 39 градусів за Фаренгейтом — їх фатальний недолік полягає в тому, що коли ви хочете, щоб вони дійсно обчислювали дані, вони знищують файли, до яких вони звертаються у процесі.
Рішенням дослідників, як повідомляє New Scientist, було використання ферменту для транскрипції ДНК у РНК, що, по суті, створює другу копію даних, яку можна використовувати, тому оригінал залишається недоторканим.
На цей момент дослідники продемонстрували, що їхній ДНК-комп'ютер може вирішувати спрощені версії шахових завдань та завдань судоку на сітці 3х3. На думку New Scientist, це працює шляхом завантаження всіх можливих конфігурацій дошки в нитки ДНК, після чого фермент звужує отримані копії РНК до рішень, дозволених правилами кожної гри.
Робота також продемонструвала, що ДНК-комп'ютер може зберігати три зображення у форматі JPEG, до яких неодноразово зверталися, щоб довести їхню стабільність.
Але, на думку Кеунга, саме можливості комп'ютера щодо розв'язання проблеми виявляються саме тут. Він заявив, що збільшені версії систем ДНК в кінцевому підсумку можуть виявитися дешевшими та ефективнішими, ніж комп'ютери, що використовуються для навчання моделей штучного інтелекту.
"Уявіть собі... заміну більшої частини цього недорогими, маловитратними, малопотужними, високопаралелізованими молекулярними обчисленнями на основі ДНК", — сказав він журналу New Scientist.
Джерела: New Scientist
