Ključni izsledki
- Novo odkritje bi lahko uporabilo DNK za izdelavo računalniških čipov.
- Raziskava je najnovejši korak na rastočem področju DNK, ki je zastalo desetletja, vendar obeta veliko.
- Računalniki, ki temeljijo na DNK, so uporabni, ker so izjemno energetsko učinkoviti.
Računalniki, ki delujejo na podlagi DNK, so morda vse bližje temu, da postanejo praktične naprave.
Raziskovalci na južnokorejski univerzi so nedavno našli način za ustvarjanje čipa na osnovi DNK, ki ga lahko nadzoruje osebni računalnik za izvajanje izračunov, glede na nov raziskovalni članek. Ekipa je uporabila 3D-tiskanje za izdelavo čipa, ki lahko izvaja Boolovo logiko, eno temeljnih metod računalniškega programiranja. To je najnovejši korak na rastočem področju računalništva DNK, ki je zastalo že desetletja, a obeta veliko.
"Za razliko od digitalnih računalnikov DNK-računalniki potencialno izboljšajo in razširijo naše zmožnosti, da v prihodnosti presežemo elektroniko," Hieu Bui, profesor, ki študira DNK-računalništvo na Katoliški univerzi v Ameriki in ni bil vključen v študijo, povedal Lifewire v e-poštnem intervjuju.
Bui je na primer dejal, da lahko računalnik z DNK "obdeluje biomarkerje, kot so zaporedja DNK ali RNK, kot vhod in proizvaja uporabne biološke informacije (tj. število celic, krvne skupine itd.) kot izhod."
DNK, ki lahko izračuna
DNK je dvoverižna vijačnica, ki vsebuje vse naše genetske informacije. Posamezne enote DNK imajo pare molekul, ki jih je mogoče uporabiti za izvajanje izračunov za računalništvo DNK.
V svojem novem prispevku znanstveniki z Nacionalne univerze Incheon v Koreji pravijo, da so našli programabilen mikrofluidni čip na osnovi DNK, ki ga lahko upravlja osebni računalnik. Čip ima sistem ventilov na motorni pogon, ki ga je mogoče upravljati z računalnikom ali pametnim telefonom.
"Upamo, da bodo procesorji na osnovi DNK v prihodnosti nadomestili elektronske procesorje, ker porabijo manj energije, kar bo pomagalo pri globalnem segrevanju," je v sporočilu za javnost dejal Youngjun Song, ki je vodil študijo. "CPU-ji na osnovi DNK zagotavljajo tudi platformo za kompleksne izračune, kot so rešitve za globoko učenje in matematično modeliranje."
Bui je novi papir iz Incheona označil za "obetavno znamenje za tehnologijo, ki se je razvila od zgodnjih osemdesetih let."
Računalniki, ki temeljijo na DNK, so uporabni, ker so izjemno energetsko učinkoviti, tudi pri obdelavi ogromnih količin podatkov, ker se zanašajo na biološke procese in ne na elektriko, je v intervjuju za Lifewire po elektronski pošti povedal podatkovni strateg Nick Heudecker.
"Računalniki DNA so tudi odporni v primerjavi s tradicionalnimi računalniškimi arhitekturami," je dejal. "Ne glede na svoje uspehe je tradicionalno računalništvo krhko. Previdno upravljanje pogojev, okolij in vložkov je potrebno za doseganje kakršne koli oblike uspeha."
Upamo, da bodo procesorji na osnovi DNK v prihodnosti nadomestili elektronske procesorje, ker porabijo manj energije, kar bo pomagalo pri globalnem segrevanju.
Ker je biološki sistem, je DNK sposoben preverjanja napak in samopopravljanja, zaradi česar je idealna platforma za shranjevanje podatkov in računalništvo, je dejal Heudecker.
"Ta inherentna odpornost, skupaj z gostoto shranjevanja, postavlja računalništvo DNK v edinstven položaj v primerjavi z drugimi računalniškimi možnostmi, kot je kvantno računalništvo," je dodal.
Pretvorba DNK v stroje
Mnoga podjetja poskušajo uporabiti tehnologijo DNK za izdelavo uporabnih računalnikov, je dejal Heudecker.
Startup CATALOG, na primer, trdi, da ima edinstveno metodo za kodiranje podatkov kot DNK, ki uporablja cenejši pristop. Podjetje trdi, da je celotno besedilo angleške Wikipedije uspešno kodiralo v sintetično DNK.
Helixworks izdeluje mehanizem za označevanje na podlagi DNK, ki lahko identificira fizične predmete in dokaže njihov izvor, je dejal Heudecker. Izdelek, HelixID, omogoča proizvajalcem, da vdelajo podrobne informacije o izdelku v verigo DNK, kot so serijska številka, številke serije ali serije in roki uporabnosti, neposredno v stvari, kot so hrana in pijača, farmacevtski izdelki ter tekstil, oblačila in luksuzni izdelki.
Nekatere tehnologije DNK so še v zgodnji raziskovalni fazi. Micron Technology dela na shranjevanju podatkov DNK kot novi obliki spomina, imenovani Nucleic Acid Memory (NAM). Microsoft sodeluje z Univerzo v Washingtonu in je pokazal shranjevanje in pridobivanje podatkov DNK.
Toda praktični računalniki z DNK so še vedno verjetno še približno deset let oddaljeni od tega, da bodo prišli na police trgovin, je dejal Heudecker.
"Trenutne tehnologije sekvenciranja in sinteze DNK so predrage in počasne, da bi konkurirale tradicionalni računalniški infrastrukturi," je dejal.
