Computer im Wassertropfen: Wissenschaftler ließen DNA rechnen

Bearbeitet von: Svitlana Velhush

Computer im Wassertropfen: Wissenschaftler ließen DNA rechnen-1

Ein Computer muss nicht mehr unbedingt wie eine Kiste mit Prozessor, Bildschirm und Lüfter aussehen.

Wissenschaftler haben einen molekularen Computer aus DNA, der buchstäblich Berechnungen durchführen kann in einem Tropfen Salzwasser.

Das System erhielt den Namen Scaffolded DNA Computer — SDC. Statt Siliziumtransistoren verwendet es lange und kurze DNA-Ketten, die sich nach vorgegebenen Regeln miteinander verbinden.

Im Grunde „probieren“ die Moleküle selbst die Varianten durch und streben danach, die stabilste Struktur zusammenzusetzen — und diese entspricht der richtigen Antwort.

Und das ist nicht nur ein effektvoller Laborstreich.

Die Forscher starteten auf einem solchen Computer 10 verschiedene Programme: Er führte Addition, Multiplikation und Division aus, bestimmte die Parität und bewältigte sogar 100-Bit-Berechnungen.

Kleine Aufgaben dauerten weniger als eine Minute, die schwierigsten konnten deutlich länger laufen.

Besonders interessant ist, dass man ein solches System wiederverwenden kann. Dieselben Programme wurden viele Male mit unterschiedlichen Eingabedaten gestartet, und der Computer arbeitete weiter.

Dabei braucht er keinen gewohnten elektrischen Prozessor. Sein „Motor“ sind Chemie und Thermodynamik: Die DNA-Moleküle ordnen sich selbst so um, dass sie einen stabilen Zustand erreichen.

Bis zum Ersatz von Laptops durch eine solche Technologie ist es natürlich noch sehr weit. Herkömmliche Siliziumchips sind vorerst unvergleichlich schneller und praktischer.

Doch DNA-Computer könnten sich in ganz anderen Bereichen als nützlich erweisen — zum Beispiel für die Speicherung von Informationen, die Entwicklung molekularer Sensoren, intelligenter Materialien und von Berechnungen direkt im Inneren lebender Zellen.

So ergibt sich eine recht amüsante Evolution der Rechentechnik.

Einst nahm ein Computer ein ganzes Zimmer ein.

Dann passte er auf einen Tisch.

Dann — in die Tasche.

Und nun sind die Wissenschaftler bis zu dem Stadium gelangt:

„Vorsicht, verschütten Sie den Computer nicht“. 😄

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Quellen

  • A thermodynamically favoured molecular computer

  • Scientists build a DNA computer that can perform calculations in a drop of water

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