DNAコンピューターとは

DNAコンピューターは、生化学的に機能する分子コンピューターです。 DNA鎖と反応する酵素を使用して「計算」し、連鎖反応を引き起こします。 連鎖反応は、一種の同時計算または並列処理として機能します 。これにより、特定の問題に対する多くの可能な解決策が同時に提示され、正しい解決策が結果の1つとなります。

今日のほとんどの人は、コンピューターをワードプロセッシング、スプレッドシートの作成、グラフィックの表示、インターネットの巡回、MP3ファイルの再生が可能なマシンと考えているため、「コンピューター」という言葉はこの文脈ではやや誤解を招きます。 ただし、本質的には、シリコンベースの回路全体で機能する電子インパルスの集まりです。 電子コンピューターは、情報をバイナリ形式で保存し、その情報を意味のある方法で再構成および解釈します。 DNAコンピューターは、情報を保存してソリューションを計算する同じ基本的な機能を備えていますが、その方法論は分子自動化または事前設定された反応で機能するという点で異なります。 その最大の潜在的な利点は、電子コンピューターの分野とは異なる分野にあるかもしれません。

たとえば、DNAコンピューターは、 液体の DNAである小さな液体コンピューターであり、in vitroで血液をモニターするなどのことを行うことができます。 化学的不均衡が検出された場合、DNAコンピューターは必要な置換を合成し、血液に放出して平衡を回復する可能性があります。 また、分子レベルで分解することで不要な化学物質を排除したり、DNAの異常を監視したりできます。 このタイプの科学はナノサイエンスまたはナノテクノロジーと呼ばれ、DNAコンピューターは本質的にナノコンピューターです。

DNAコンピューターは開発の初期段階にあります。 初歩的なナノコンピューターが計算を実行しますが、すべての誤った答えのDNAコンピューターソリューションを排除することによって正しい答えを分離するために、人間の相互作用が依然として必要です。 これは、一連の化学ステップを介して達成されます。 しかし、専門家はDNAコンピューターの生来の能力に勇気づけられ、明るい未来を見ています。

DNAコンピューターの先駆者の1人であるレナード・アドルマンは、1グラムの乾燥DNAが1兆CDに収まるのと同じ量の情報を保存できると報告しています。 これは、並列処理の利点と必要な無視できる電力とともに、DNAコンピューターまたはナノコンピューターが引き続き洗練され完成されることを保証します。 分子コンピューターが現実になると、DNAレベルでの物質の操作は、科学、産業、および医学のすべての分野で多くのブレークスルーにつながります。