Máy tính trong một giọt nước: các nhà khoa học đã khiến DNA biết tính toán

Chỉnh sửa bởi: Svitlana Velhush

Máy tính trong một giọt nước: các nhà khoa học đã khiến DNA biết tính toán-1

Máy tính không nhất thiết phải trông giống như một chiếc hộp với bộ xử lý, màn hình và quạt tản nhiệt.

Các nhà khoa học đã tạo ra một máy tính phân tử từ DNA, có khả năng thực hiện các phép tính theo đúng nghĩa đen trong một giọt nước muối.

Hệ thống được đặt tên là Scaffolded DNA Computer — SDC. Thay vì các bóng bán dẫn silicon, nó sử dụng những chuỗi DNA dài và ngắn liên kết với nhau theo những quy tắc định sẵn.

Về bản chất, các phân tử tự mình “thử qua” các phương án và cố gắng lắp ghép nên cấu trúc bền vững nhất — cấu trúc đó chính là đáp án đúng.

Và đây không chỉ là một màn trình diễn ngoạn mục trong phòng thí nghiệm.

Các nhà nghiên cứu đã chạy trên chiếc máy tính như vậy 10 chương trình khác nhau: nó thực hiện phép cộng, phép nhân, phép chia, xác định tính chẵn lẻ và thậm chí còn xử lý được cả các phép tính 100 bit.

Những bài toán nhỏ chỉ mất chưa đầy một phút, còn những bài phức tạp nhất có thể mất nhiều thời gian hơn đáng kể.

Điều đặc biệt thú vị là một hệ thống như vậy có thể được sử dụng lạiCùng những chương trình đó được chạy nhiều lần với dữ liệu đầu vào khác nhau, và chiếc máy tính vẫn tiếp tục hoạt động.

Trong khi đó, nó không cần bộ xử lý điện thông thường. “Động cơ” của nó là hóa học và nhiệt động lực học: các phân tử DNA tự tái cấu trúc để đạt tới trạng thái bền vững.

Tất nhiên, còn rất xa mới có thể thay thế máy tính xách tay bằng công nghệ như vậy. Các chip silicon thông thường hiện vẫn nhanh và tiện lợi hơn không thể so sánh được.

Nhưng máy tính DNA có thể tỏ ra hữu ích trong những lĩnh vực hoàn toàn khác — chẳng hạn như để lưu trữ thông tin, tạo ra các cảm biến phân tử, vật liệu thông minh và tính toán ngay bên trong tế bào sống.

Hóa ra đây là một sự tiến hóa khá thú vị của ngành máy tính.

Có thời, máy tính chiếm trọn cả một căn phòng.

Sau đó, nó nằm gọn trên mặt bàn.

Rồi lại nằm trong túi áo.

Và giờ đây, các nhà khoa học đã đạt tới giai đoạn:

“Cẩn thận, đừng làm đổ máy tính”. 😄

13 Lượt xem

Nguồn

  • A thermodynamically favoured molecular computer

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

Bình luận

Đọc thêm bài viết về chủ đề này:

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.