Satu pasukan saintis yang diketuai oleh penyelidik dari Universiti Caltech dapat mengambil langkah kecil tetapi penting dalam pembangunan komputer kimia yang boleh diprogramkan secara bebas. Sebagai elemen pengiraan asas dalam sistem sedemikian, set DNA digunakan, yang oleh intipati semulajadi mereka mempunyai keupayaan untuk mengatur dan berkembang sendiri. Apa yang diperlukan untuk sistem pengkomputeran berasaskan DNA berfungsi ialah air panas, payau, algoritma pertumbuhan yang dikodkan dalam DNA, dan set asas urutan DNA.
Sehingga kini, "pengiraan" dengan DNA telah dilakukan secara ketat menggunakan satu urutan. Kaedah semasa tidak sesuai untuk pengiraan sewenang-wenangnya. Para saintis dari Caltech dapat mengatasi had ini dan membentangkan teknologi yang boleh melaksanakan algoritma sewenang-wenangnya menggunakan satu set asas elemen DNA logik bersyarat dan sampel 355 jujukan DNA asas yang bertanggungjawab untuk algoritma "pengiraan" - analog arahan komputer. Satu "benih" logik dan satu set "arahan" dimasukkan ke dalam larutan garam, selepas itu pengiraan bermula-pemasangan jujukan.
Unsur asas atau "benih" ialah lipatan DNA (origami DNA) - tiub nano 150 nm panjang dan 20 nm diameter. Struktur "benih" kekal hampir tidak berubah tanpa mengira algoritma yang akan dikira. Pinggiran "benih" dibentuk sedemikian rupa sehingga pada akhirnya pemasangan urutan DNA bermula. Untaian DNA yang semakin meningkat diketahui tersusun daripada jujukan yang sepadan dengan jujukan yang dicadangkan dalam struktur molekul dan komposisi kimia, dan bukan secara rawak. Oleh kerana pinggiran "benih" diwakili dalam bentuk enam pintu bersyarat, di mana setiap pintu mempunyai dua input dan dua output, pertumbuhan DNA mula mematuhi logik tertentu (algoritma) yang, seperti yang disebutkan di atas, diwakili oleh satu set urutan DNA yang diberikan sebanyak 355 yang asas diletakkan dalam pilihan penyelesaian.
Semasa eksperimen, saintis menunjukkan kemungkinan melaksanakan 21 algoritma, termasuk mengira dari 0 hingga 63, memilih pemimpin, menentukan pembahagian dengan tiga dan lain-lain, walaupun semuanya tidak terhad kepada algoritma ini. Proses pengiraan diteruskan langkah demi langkah, apabila helai DNA tumbuh pada semua enam keluaran "benih". Proses ini boleh mengambil masa dari satu hingga dua hari. Membuat "benih" mengambil masa yang jauh lebih sedikit - dari satu jam hingga dua. Hasil pengiraan boleh dilihat dengan mata anda sendiri di bawah mikroskop elektron. Tiub itu terbentang menjadi pita, dan pada pita, di lokasi setiap nilai "1" pada urutan DNA, molekul protein yang boleh dilihat di bawah mikroskop dilampirkan. Sifar tidak boleh dilihat melalui mikroskop.
Sudah tentu, dalam bentuk yang dibentangkan, teknologi itu jauh daripada melakukan pengiraan sepenuhnya. Setakat ini ia seperti membaca pita daripada teletaip, dipanjangkan selama dua hari. Walau bagaimanapun, teknologi ini berfungsi dan meninggalkan banyak ruang untuk penambahbaikan. Ia menjadi jelas ke arah mana kita boleh bergerak, dan apa yang perlu dilakukan untuk mendekatkan komputer kimia.
Sumber: 3dnews.ru