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
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
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
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

Как Бостон затопило патокой: почему волна сиропа стала смертельной катастрофой

15 января 1919 года Бостон пережил бедствие, которое до сих пор звучит как сюжет чёрной комедии. В северной части города лопнул огромный резервуар с патокой, и по улицам хлынула коричневая...

✦ ИИ  Полезный товарищ или автономный объект: умеют ли кошки управлять собственным хвостом?

Порой кажется, что кошачий хвост живет своей собственной жизнью. Особенно это подчеркивается в те моменты, когда кот начинает бегать за ним и играть, воспринимая его как очередную игрушку,...

Как убрать горечь из речной рыбы: как спасти леща, карася, сазана или щуку после разделки

Иногда речная рыба выглядит идеально: свежий лещ, карась или сазан хорошо очищен, аппетитно поджарен — но первый кусок сразу выдаёт неприятную горечь. И самое обидное, что понять причину...

Кто перекраивает Бетельгейзе? Телескоп ALMA обнаружил невидимую звезду, меняющую облик гиганта

Красный сверхгигант Бетельгейзе (альфа Ориона) находится на завершающем этапе звездной эволюции. Водород в его ядре полностью исчерпан, термоядерные реакции идут в окружающих слоях, а внешняя...

Если одним колесом наехал на сплошную: могут ли за это лишить прав

На узкой дороге я невольно слежу не только за машинами, но и за колёсами. Справа тянется неровный край асфальта, слева проходит сплошная, а свободного места будто оставили ровно на ширину...

Из моря на решётку за несколько часов: готовлю рыбу с турецкого судна

В прошлой статье я рассказывала, как провела ночь на турецком рыболовном судне. Тогда я наблюдала за командой, огромной сетью и второй лодкой, которая помогала собирать улов. Но у поездки появилось...