Az írországi Maynooth Egyetem kutatói állítják: létrehozták az eddigi leggyorsabb és legbonyolultabb „DNS-számítógépet”, amely képes egyszerűbb műveletek elvégzésére.
Mint az Interesting Engineering írja, a fejlesztés bizonyítja, hogy a genetikai kód mikroszkopikus szálai képesek olyan matematikai problémák megoldására, amelyekről azt feltételezték, hogy csak elektronikus mikrochipek képesek a végrehajtásukra.
A Maynooth Egyetem szakemberei által fejlesztett rendszer sós vízcseppben kölcsönhatásba lépő DNS-szálakból épült fel. A számítások állandó elektromos áram nélküli elvégzéséhez egy hosszú DNS-vázat és hőt használ – a molekuláris számítógép így egyszerűbb szorzási, osztási és összeadási műveleteket tud elvégezni.
A biológiai számítástechnikában – adattárolásban és számításban – ahelyett, hogy biteket írnának mágneses felületekre vagy logikai műveleteket végeznének szilícium-tranzisztorokon, a digitális információt a négy fő genetikai bázis meghatározott elrendezéseire alakítják át: adenin, citozin, guanin és timin.
https://hvg.hu/tudomany/20260915_pontosabb-dns-szerkesztes-magyar-kutatok-vizsgalat-crispr
Az Interesting Engineering megjegyzi: sok intézmény dolgozik DNS-alapú rendszereken. A Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) kutatócsoportja például egy olyan DNS-alapú mesterséges neurális hálózatot fejlesztett ki, amely felismeri a 0 és a 9 közötti, kézzel írott számokat az oldatban végbemenő molekuláris kölcsönhatások révén, energiaigényes mikroprocesszorok nélkül.
Az ír szakemberek megoldása kimondottan egyszerű: rövid DNS-darabokat elegyítettek hosszú DNS-vázakkal egy kis csepp sós vízben. A biológiai kölcsönhatást egy rövid hőimpulzus indítja meg; miközben a folyadék lehűl, több millió mikroszkopikus szál lép kölcsönhatásba egymással. Végül „önszerveződésbe” kezdenek bonyolult molekuláris mintázatokban, amelyek feltárják a választ.
A módszerrel nincs szükség egyetlen vezetékre vagy folyamatos áramellátásra sem; a végső, molekuláris szerkezet szolgál számítógépes válaszként. „Egy aprócska folyadékcsepp több milliárd, olykor billió DNS-szálat tartalmaz. Ezek lépnek kölcsönhatásba egymással, létrehozva az eredményt” – magyarázza Abeer Eshra, az egyetem Hamilton Intézetének adjunktusa.
A tesztek során a szakemberek tíz különböző programot hajtottak végre. A molekuláris rendszer megoldott olyan egyszerű matematikai feladatokat, mint mondjuk a 10+3, mindössze 30 másodperc alatt. A komplexebb, milliós nagyságrendű problémákkal 14 óra alatt végzett. Ráadásul nem veszít a teljesítményéből a rendszer, egy csepp 25 számítás után is pont ugyanolyan sokrétű maradt.
https://hvg.hu/tudomany/20240212_energiatakarekos_adattarolas_dns_alapu_processzor
Mint az az időtartamokból is látszik, nem ez fogja leváltani a csúcskategóriás számítógépek és okostelefonok lapkáit – de nem is ezzel a céllal fejlesztik a kutatók. Olyan helyeken vetnék be a biológiai számítástechnikát, ahol a hagyományos technológiák nem alkalmazhatók: ilyenekkel például ezeréves intervallumokra lehetne osztani digitális archívumokat, vagy az emberi véráramba kerülve sejtről sejtre tudnák azonosítani a betegségeket.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
