Что такое ДНК компьютер?

ДНК-компьютер - это молекулярный компьютер, который работает биохимически. Он «вычисляет», используя ферменты, которые реагируют с цепями ДНК, вызывая цепные реакции. Цепные реакции действуют как своего рода одновременное вычисление или параллельная обработка , в результате чего многие возможные решения данной проблемы могут быть представлены одновременно, и правильное решение является одним из результатов.

Слово «компьютер» в данном контексте несколько вводит в заблуждение, поскольку большинство людей сегодня считают компьютер компьютером, который может генерировать текстовые редакторы, создавать электронные таблицы, отображать графику, путешествовать по Интернету и воспроизводить файлы MP3. Тем не менее, по своей сути, это набор электронных импульсов, работающих через кремниевые схемы. Электронные компьютеры хранят информацию в двоичном виде, затем повторно собирают и интерпретируют эту информацию осмысленным образом. ДНК-компьютер обладает той же базовой способностью хранить информацию и вычислять решения, хотя его методология отличается тем, что он работает с молекулярными автоматизациями или предустановленными реакциями. Его наибольшая потенциальная выгода может заключаться в разных областях, чем у электронных компьютеров.

Например, ДНК-компьютер - это крошечный жидкий компьютер, растворенный в ДНК, который, вероятно, может выполнять такие функции, как мониторинг крови in vitro. Если обнаружен химический дисбаланс, ДНК-компьютер может синтезировать необходимую замену и выпустить ее в кровь для восстановления равновесия. Это может также устранить нежелательные химические вещества, разбирая их на молекулярном уровне, или контролировать ДНК на предмет аномалий. Этот тип науки называется нанонаукой или нанотехнологией, а компьютер ДНК по сути является нанокомпьютером .

ДНК-компьютер находится только на ранних стадиях своего развития. Несмотря на то, что элементарные нанокомпьютеры выполняют вычисления, человеческое взаимодействие все еще необходимо для выделения правильного ответа, избавляя компьютерное решение ДНК от всех ложных ответов. Это достигается с помощью ряда химических этапов. Тем не менее, эксперты воодушевлены врожденными способностями ДНК-компьютера и видят светлое будущее.

Леонард Адлеман, один из пионеров ДНК-компьютера, сообщает, что один грамм высушенной ДНК способен хранить столько же информации, сколько может поместиться на одном триллионе компакт-дисков. Это, наряду с преимуществами параллельной обработки и незначительной требуемой мощностью, гарантирует, что компьютер ДНК или нанокомпьютер будет и дальше совершенствоваться и совершенствоваться. Когда молекулярные компьютеры станут реальностью, манипулирование материей на уровне ДНК приведет ко многим прорывам во всех областях науки, промышленности и медицины.