Kluczowe dania na wynos
- Nowe odkrycie może wykorzystać DNA do produkcji chipów komputerowych.
- Badania są najnowszym krokiem w rozwijającej się dziedzinie DNA, która utknęła w martwym punkcie od dziesięcioleci, ale jest bardzo obiecująca.
- Komputery oparte na DNA są przydatne, ponieważ są niezwykle energooszczędne.
Komputery działające na DNA mogą być coraz bliżej stania się praktycznymi urządzeniami.
Naukowcy z południowokoreańskiego uniwersytetu odkryli niedawno sposób na stworzenie chipa opartego na DNA, który komputer osobisty może kontrolować w celu wykonywania obliczeń, jak wynika z nowego artykułu badawczego. Zespół wykorzystał druk 3D do wyprodukowania chipa, który może realizować logikę Boole'a, jedną z podstawowych metod programowania komputerowego. To najnowszy krok w rozwijającej się dziedzinie obliczeń DNA, która utknęła w martwym punkcie od dziesięcioleci, ale jest bardzo obiecująca.
„W przeciwieństwie do komputerów cyfrowych, komputery DNA potencjalnie zwiększają i rozszerzają nasze możliwości, aby wyjść poza elektronikę w przyszłości”, Hieu Bui, profesor, który studiuje obliczenia DNA na Katolickim Uniwersytecie Ameryki i nie był zaangażowany w badania, powiedział Lifewire podczas wywiadu e-mailowego.
Na przykład, powiedział Bui, komputer DNA "może przetwarzać biomarkery, takie jak sekwencje DNA lub RNA, jako dane wejściowe i wytwarzać użyteczne informacje biologiczne (tj. liczbę komórek, rodzaje krwi itp.) jako dane wyjściowe."
DNA, które można obliczyć
DNA to dwuniciowa helisa, która zawiera całą naszą informację genetyczną. Poszczególne jednostki DNA mają pary cząsteczek, które można wykorzystać do wykonania obliczeń do obliczeń DNA.
W swoim nowym artykule naukowcy z Narodowego Uniwersytetu Incheon w Korei twierdzą, że znaleźli programowalny mikroprzepływowy chip oparty na DNA, który może kontrolować komputer osobisty. Chip posiada system zaworów sterowanych silnikiem, który można obsługiwać za pomocą komputera lub smartfona.
„Mamy nadzieję, że procesory oparte na DNA zastąpią w przyszłości procesory elektroniczne, ponieważ zużywają mniej energii, co pomoże w globalnym ociepleniu”, powiedział Youngjun Song, który prowadził badanie, w komunikacie prasowym. „Procesory oparte na DNA zapewniają również platformę do złożonych obliczeń, takich jak rozwiązania do uczenia głębokiego i modelowanie matematyczne”.
Bui nazwał nowy dokument z Incheon „obiecującym znakiem dla technologii, która ewoluowała od wczesnych lat 80.”
Komputery oparte na DNA są przydatne, ponieważ są niezwykle energooszczędne, nawet podczas przetwarzania ogromnych ilości danych, ponieważ opierają się na procesach biologicznych, a nie na elektryczności, powiedział Lifewire strateg danych Nick Heudecker w rozmowie e-mailowej.
„Komputery DNA są również odporne w porównaniu z tradycyjnymi architekturami obliczeniowymi” – powiedział. „Niezależnie od swoich sukcesów, tradycyjne systemy komputerowe są kruche. Aby osiągnąć jakikolwiek sukces, wymagane jest czujne zarządzanie warunkami, środowiskami i danymi wejściowymi”.
Mamy nadzieję, że procesory oparte na DNA zastąpią w przyszłości procesory elektroniczne, ponieważ zużywają mniej energii, co pomoże w globalnym ociepleniu.
Ponieważ jest to system biologiczny, DNA jest w stanie sprawdzać błędy i samonaprawiać się, co czyni go idealną platformą do przechowywania i przetwarzania danych, powiedział Heudecker.
„Ta wrodzona odporność, w połączeniu z gęstością przechowywania, stawia obliczenia DNA w wyjątkowej pozycji w porównaniu z innymi opcjami obliczeniowymi, takimi jak obliczenia kwantowe” – dodał.
Zmienianie DNA w maszyny
Wiele firm próbuje wykorzystać technologię DNA do tworzenia użytecznych komputerów, powiedział Heudecker.
Startup CATALOG, na przykład, twierdzi, że ma unikalną metodę kodowania danych jako DNA, która wykorzystuje tańsze podejście. Firma twierdzi, że z powodzeniem zakodowała cały tekst angielskiej Wikipedii w syntetycznym DNA.
Helixworks tworzy mechanizm tagowania oparty na DNA, który może identyfikować fizyczne przedmioty i potwierdzać ich pochodzenie, powiedział Heudecker. Produkt, HelixID, umożliwia producentom osadzenie szczegółowych informacji o produkcie w nici DNA, takich jak numer seryjny, numer partii lub partii oraz daty ważności, bezpośrednio w produktach takich jak żywność i napoje, farmaceutyki, tekstylia, odzież i towary luksusowe.
Niektóre technologie DNA są wciąż we wczesnej fazie badań. Micron Technology pracuje nad przechowywaniem danych DNA jako nową formą pamięci, zwaną pamięcią kwasów nukleinowych (NAM). Microsoft współpracuje z Uniwersytetem Waszyngtońskim i zademonstrował przechowywanie i pobieranie danych DNA.
Ale praktyczne komputery DNA są nadal prawdopodobnie około dziesięciu lat od pojawienia się na półkach sklepowych, powiedział Heudecker.
„Obecne technologie sekwencjonowania i syntezy DNA są zbyt drogie i powolne, aby konkurować z tradycyjną infrastrukturą obliczeniową”, powiedział.
