Среди учёных-футурологов ходит мнение, что органика, в частности, ДНК спасёт человечество от засилья компьютеров. Замена текущих транзисторов из кремния на ДНК-PC откроет безграничные возможности для создания массивов параллельного вычисления, архитектур, которые сейчас нам просто недоступны. Правда, создаваемые до сих пор молекулярные микросхемы были статичны, были лишены гибкости. То есть ДНК-компьютер был одноразовым или однозадачным. Каждая сборка выполняла одну единственную задачу. Учёные из университета Калифорнии попробовали понять, что потребуется (чего не хватает) для создания перепрограммируемого ДНК-PC.
ДНК-компьютер
В опубликованном в научном издании Nature исследовании специалисты показали, что для создания перепрограммируемого ДНК-ПК можно, используя совсем несложных триггер, заставить начальный набор ДНК работать с множеством алгоритмов. Пока работа в статусе исследовательского, однако уже ясно, что в ближайшем будущем именно эти перепрограммируемые молекулярные модули будут использоваться для программирования особых ДНК-роботов. Кстати, подобные роботы уже успешно прошли тесты по доставке лекарственного препарата к раковым клеткам (пока роботы были не перепрограммируемые).
Доцент Кентского университета отметил, что примерно такая же сборка (алгометрическая и самостоятельная) была создана ранее, однако степень её сложности не была настолько высокой.
Отличия от традиционного компьютера
Обычный компьютер, электронный, это тот, за которым мы все сейчас сидим, использует биты – единицы и нули, которые и сообщают компьютеру о дальнейших действиях. Используется при этом физическое состояние с присутствием тока, и без него. Биты, по сути, электрические сигналы, проходят по схемам, которые состоят из различных логических элементов. При комбинировании этих простейших строительных блоков множество раз, компьютеры способны запускать крайне сложные программы.
Что касается ДНК-вычислений, то здесь идея состоит в замещении электрических сигналов химическими связями, сам кремний – нуклеотидами, и таким образом, создать рабочее биомолекулярное ПО. Учёные отметили, что молекулярные алгоритмы способны к естественное обработке информации, эта способность вшита миллионы и миллиарды лет назад в ДНК. Однако человек, вместо природы, отдал управление процессом развития и роста компьютерам.
От простого к сложному
Последние два десятка лет проводилось множество экспериментов с молекулярными алгоритмами. В основном это уровень крестики-нолики, а также сборка простых фигур. И для каждой из этих задач последовательность ДНК скрупулёзно проектировалась для создания лишь одного конкретного алгоритма. Этот алгоритм и генерировал конечную структуру ДНК. Теперь же разработана система, при которой фрагменты ДНК способны решать множество задач, последовательность молекул такова, что конечный продукт может быть разным.
Пока уровень технологии не позволяет писать код смешиванием в пробирке фрагментов ДНК, но работа является моделью для будущих итерация ДНК-компьютеров. Через некоторое время молекулярные программисты не будут задумываться ни о какой биомеханике, как и их сегодняшние собраться программисты не задумываются о строении и физики транзисторов. Они просто пишут качественное программное обеспечение. А потенциал наномасштабной компьютерной техники практически безграничен, но мы пока этого не видим. Как в своё время Тьюринг даже не мог представить появление Интернета, так и мы сегодня просто не знаем, что нас может ждать.
Загрузка...