Зачем учёные хотят построить компьютеры из ДНК?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Кремниевые процессоры годами ускоряли наш цифровой мир, но у этой гонки есть предел. Представьте, что вместо чипа — крошечная молекула, способная хранить информацию в объёмах, которые не снились даже самым передовым дата-центрам. Наука всё чаще смотрит в сторону ДНК, чтобы построить компьютеры, которые работают не на электронах, а на самой логике жизни.

Когда молекулы становятся вычислителями

ДНК обычно ассоциируется с генами, наследственностью, биологией. Но её структура — это идеальный «носитель информации»: она кодирует данные с помощью четырёх химических оснований (A, T, G, C), которые можно представить как алфавит из четырёх знаков. В отличие от двоичного кода с нулями и единицами, этот алфавит позволяет хранить информацию гораздо плотнее.

Учёные уже научились записывать в ДНК тексты, изображения и фильмы — и считывать их обратно. Теперь шаг дальше — использовать молекулы не только как архив, но и как вычислитель, который способен решать задачи на уровне химических реакций.

Молекула ДНК, свободная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Кто уже пробует оживить эту идею?

Первые эксперименты провели в Гарварде, где исследователи научились хранить в ДНК цифровую книгу. Позже Microsoft совместно с Университетом Вашингтона показали прототип «ДНК-хранилища». А команда Калифорнийского университета уже строит модели, где цепочки ДНК выполняют логические операции — простейшие «вычисления».

Сейчас это похоже на первые компьютеры прошлого века — огромные, медленные, дорогие. Но, как и тогда, потенциал колоссален.

Эксперементы с ДНК, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Осторожность против дерзости

Одни исследователи идут путём безопасных, контролируемых экспериментов — используют синтетическую ДНК в закрытых системах, избегая любых биологических рисков. Другие смелее: они рассматривают возможность интеграции таких вычислений с живыми клетками. Это открывает путь к биокомпьютерам, но и поднимает вопросы — этические, экологические, а главное, насколько это безопасно.

Что могут дать компьютеры из ДНК?

ДНК-вычислители обещают невероятную плотность хранения — грамм ДНК способен вместить экзабайты данных (миллионы гигабайт). К тому же такие системы потребляют минимум энергии и могут работать там, где электроника бессильна — например, внутри организма.

Однако пока технологии медленные: операции занимают часы или дни, а ошибки при чтении и записи остаются серьёзной проблемой. По прогнозам, первые практические применения появятся через 10-15 лет — в архивах и в медицине, где важнее надёжность, чем скорость.

Дата-центр, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Что ждёт нас за горизонтом молекулярных вычислений

Компьютеры из ДНК могут изменить само представление о вычислениях. Они не заменят привычные ноутбуки, но откроют новые горизонты: от хранения всей мировой информации в пробирке до «умных» клеток, которые лечат болезни, анализируя данные прямо в организме.

Мир, где вычислительная мощь живёт в капле жидкости, звучит как фантастика — но уже сегодня первые строки этого сценария пишут в лабораториях.

Изображение в превью:
Автор: MJH SHIKDER
Источник: unsplash.com

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Если магнитный щит Земли снова упадет до 5%: как повторение магнитной аномалии Лашамп повысит облучение экипажей самолетов в 75 раз

На высотах от 10 до 12 километров, где пролегают маршруты современных коммерческих авиалайнеров, плотность атмосферы значительно ниже, чем на уровне моря. Из-за этого самолеты и их пассажиры...

Ученые долго не понимали, как тело чувствует холод: ответ нашли в термодинамике нервных рецепторов

Способность живых организмов ощущать температуру окружающей среды — одна из базовых функций нервной системы, особо важная для выживания. У млекопитающих за распознавание холода отвечает...

О чем молчит «собачка»: техническая история символа @

Сегодня символ @ является неотъемлемой частью цифровой жизни, обеспечивая работу электронной почты и социальных сетей. Однако его путь к клавише «2» на клавиатуре занял несколько столетий, пройдя...

Озеро Медуз: единственное место в мире, где медузы дарят эстетичные снимки вместо ожогов

В контексте путешествий и выбора лучшего места для отдыха медузы воспринимаются как вредители и лишний повод убрать точку на карте со своего идеального маршрута. Но есть в мире одно единственное...

Пять морей в сердце России: почему Москву называют «портом пяти морей»

Москва — один из самых значимых и стратегически важных мегаполисов мира, и её роль как крупного транспортного и экономического центра во многом обусловлена уникальным географическим...

Kiwi Ears AD1 — с поддержкой гарнитур — обзор ЦАПа/усилителя начального уровня с хорошими характеристиками и EQ

Компания Kiwi Ears в гораздо большей степени известна своими наушниками, чем ЦАПами. В общем, и ЦАПов у них до AD1 было всего два, и оба в несколько специфичном форм-факторе, недорогие, но с...