Сотрудники химического факультета израильского технологического института “Технион” при участии специалистов в области молекулярной биологии института Скриппса (Калифорния) и математиков из университета Южной Флориды представили прообраз биокомпьютера. Его потенциал раскрывается при решении задач, считающихся вычислительно сложными для традиционных компьютерных архитектур.

Созданный международной группой исследователей молекулярный преобразователь использует код ДНК в качестве программного. Допустимые методом алгоритмические операции соответствуют таковым в универсальной Машине Тьюринга. При этом особенности протекания биохимических реакций позволяют практически одновременно просчитать множество вариантов решения одной задачи и автоматически выбрать оптимальный.

Многое в работе заимствовано из существующих методов генной инженерии. Например, исходные данные кодируются при помощи ДНК искусственных плазмид.

Выполнение алгоритма приводит к манипуляциям с генетическим кодом синтезированных молекул ДНК. Получаемые результаты оказываются не только математически верны, но и биологически релевантны. Иными словами, сохраняются принцип комплементарности и возможность синтеза матричной РНК на основе полученной последовательности нуклеотидов.

Впервые принципиальную возможность решать комбинаторные задачи с помощью молекул ДНК продемонстрировал профессор университета Южной Калифорнии Леонард Адлеман в 1997 году. Идею успешно развивали в институте науки имени Вейцмана (Израиль). От решения частных задач требовалось перейти к созданию универсального биокомпьютера на основе взаимодействия молекул нуклеиновых кислот.

Молекулярная вычислительная машина ещё находится на ранней стадии разработки, но прогресс очевиден. Уже сейчас реализована поддержка итеративных вычислений, а в качестве доказательства концепции успешно выполнен ряд операций деления на три.