Ученые из Ирландии разработали ДНК-компьютер, который способен выполнять вычисления в капле соленой воды. Система получила название SDC — Scaffolded DNA Computer. В отличие от обычных компьютеров, ей не требуется постоянное электропитание: вычисления происходят благодаря взаимодействию молекул ДНК.
В основе системы находятся миллиарды цепочек ДНК. Ученые помещают короткие фрагменты ДНК и длинную молекулу-«каркас» в небольшое количество соленой воды. После нагревания и охлаждения молекулы соединяются определенным образом, а сформированная структура соответствует результату вычисления.
SDC уже испытали на десяти программах с вычислениями объемом до 100 бит. Простое сложение 10 и 3 система выполняла примерно за 30 секунд. Более сложные операции с числами от 11 до 34 миллионов занимали до 14 часов. По скорости это значительно уступает электронным компьютерам, однако среди ДНК-компьютеров разработчики называют свою систему одной из самых быстрых.
Главное отличие SDC от многих предыдущих разработок — возможность повторного использования. По данным исследователей, система способна выполнить до 25 разных вычислений. После полного высыхания она сохраняла работоспособность: спустя полтора года достаточно было снова добавить воду, чтобы вернуть систему к работе.
Разработчики не рассматривают ДНК-компьютер как замену обычным процессорам. Такая технология может оказаться полезной там, где традиционная электроника сталкивается с ограничениями, например во влажной биологической среде. Среди возможных направлений также называют интеллектуальные материалы и долговременное хранение данных.
В перспективе подобные молекулярные системы могут стать достаточно компактными, чтобы работать непосредственно внутри клеток. Исследователи рассматривают, в частности, возможность их применения для обнаружения заболеваний.
Читайте также:
Ученые наблюдали переход электронов из кристаллического состояния в жидкое
Под землей проверили, может ли гравитация влиять на квантовый мир
Впервые зафиксирован квантовый скачок звука в реальном времени