ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਡੀਐਨਏ ਨੂੰ ਤਰਕ ਦੇ ਗੇਟਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੱਤਾ: ਰਸਾਇਣਕ ਕੰਪਿਊਟਰਾਂ ਵੱਲ ਇੱਕ ਕਦਮ

ਕੈਲਟੇਕ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਿੱਚ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਟੀਮ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮੇਬਲ ਰਸਾਇਣਕ ਕੰਪਿਊਟਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਪਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਦਮ ਚੁੱਕਣ ਦੇ ਯੋਗ ਸੀ। ਅਜਿਹੀਆਂ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਬੁਨਿਆਦੀ ਗਣਨਾਤਮਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਡੀਐਨਏ ਦੇ ਸੈੱਟ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਆਪਣੇ ਕੁਦਰਤੀ ਤੱਤ ਦੁਆਰਾ ਸਵੈ-ਸੰਗਠਿਤ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਡੀਐਨਏ-ਅਧਾਰਿਤ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਜੋ ਵੀ ਲੋੜੀਂਦਾ ਹੈ ਉਹ ਹੈ ਨਿੱਘਾ, ਖਾਰਾ ਪਾਣੀ, ਡੀਐਨਏ ਵਿੱਚ ਏਨਕੋਡ ਕੀਤਾ ਇੱਕ ਵਿਕਾਸ ਐਲਗੋਰਿਦਮ, ਅਤੇ ਡੀਐਨਏ ਕ੍ਰਮਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸੈੱਟ।

ਹੁਣ ਤੱਕ, ਡੀਐਨਏ ਨਾਲ "ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ" ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਖਤੀ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਰਹੀ ਹੈ। ਮੌਜੂਦਾ ਤਰੀਕੇ ਮਨਮਾਨੇ ਗਣਨਾਵਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਨਹੀਂ ਸਨ। ਕੈਲਟੇਕ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨੀ ਇਸ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਸਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਜੋ ਸ਼ਰਤਾਂ ਅਨੁਸਾਰ ਲਾਜ਼ੀਕਲ ਡੀਐਨਏ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸੈੱਟ ਅਤੇ "ਗਣਨਾ" ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ 355 ਬੁਨਿਆਦੀ ਡੀਐਨਏ ਕ੍ਰਮਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਨਮਾਨੇ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ - ਕੰਪਿਊਟਰ ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਐਨਾਲਾਗ। ਇੱਕ ਤਰਕਪੂਰਨ "ਬੀਜ" ਅਤੇ "ਹਿਦਾਇਤਾਂ" ਦਾ ਇੱਕ ਸਮੂਹ ਖਾਰੇ ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਗਣਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ - ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਅਸੈਂਬਲੀ।

ਮੂਲ ਤੱਤ ਜਾਂ "ਬੀਜ" ਇੱਕ DNA ਫੋਲਡ (DNA origami) ਹੈ - ਇੱਕ ਨੈਨੋਟਿਊਬ 150 nm ਲੰਬਾ ਅਤੇ 20 nm ਵਿਆਸ ਵਿੱਚ। ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਪਰਵਾਹ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ "ਬੀਜ" ਦੀ ਬਣਤਰ ਲਗਭਗ ਬਦਲੀ ਨਹੀਂ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ। "ਬੀਜ" ਦਾ ਘੇਰਾ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਬਣਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਡੀਐਨਏ ਕ੍ਰਮ ਦੀ ਅਸੈਂਬਲੀ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਡੀਐਨਏ ਦੀ ਵਧ ਰਹੀ ਸਟ੍ਰੈਂਡ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਕ੍ਰਮਾਂ ਤੋਂ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਲਈ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਅਣੂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਤਰਤੀਬਾਂ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੇ ਹਨ, ਨਾ ਕਿ ਬੇਤਰਤੀਬ ਨਾਲ। ਕਿਉਂਕਿ "ਬੀਜ" ਦੇ ਘੇਰੇ ਨੂੰ ਛੇ ਕੰਡੀਸ਼ਨਲ ਗੇਟਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਹਰੇਕ ਗੇਟ ਵਿੱਚ ਦੋ ਇਨਪੁਟ ਅਤੇ ਦੋ ਆਉਟਪੁੱਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਡੀਐਨਏ ਦਾ ਵਾਧਾ ਇੱਕ ਦਿੱਤੇ ਤਰਕ (ਐਲਗੋਰਿਦਮ) ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਉੱਪਰ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਹੱਲ ਵਿਕਲਪਾਂ ਵਿੱਚ ਰੱਖੇ ਗਏ 355 ਮੂਲ ਦੇ ਡੀਐਨਏ ਕ੍ਰਮਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੈੱਟ।

ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ 21 ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਿਖਾਈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ 0 ਤੋਂ 63 ਤੱਕ ਦੀ ਗਿਣਤੀ, ਇੱਕ ਨੇਤਾ ਦੀ ਚੋਣ, ਤਿੰਨ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੰਡ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਸਭ ਕੁਝ ਇਹਨਾਂ ਐਲਗੋਰਿਥਮਾਂ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਗਣਨਾ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕਦਮ-ਦਰ-ਕਦਮ ਅੱਗੇ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ "ਬੀਜ" ਦੇ ਸਾਰੇ ਛੇ ਆਉਟਪੁੱਟਾਂ 'ਤੇ ਡੀਐਨਏ ਸਟ੍ਰੈਂਡ ਵਧਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਤੋਂ ਦੋ ਦਿਨ ਲੱਗ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ "ਬੀਜ" ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਸਮਾਂ ਲੱਗਦਾ ਹੈ - ਇੱਕ ਘੰਟੇ ਤੋਂ ਦੋ ਘੰਟੇ ਤੱਕ। ਗਣਨਾ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕਰੋਸਕੋਪ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਤੁਹਾਡੀਆਂ ਅੱਖਾਂ ਨਾਲ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ. ਟਿਊਬ ਇੱਕ ਟੇਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਟੇਪ 'ਤੇ, ਡੀਐਨਏ ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਹਰੇਕ "1" ਮੁੱਲ ਦੇ ਸਥਾਨਾਂ 'ਤੇ, ਇੱਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਈ ਦੇਣ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਣੂ ਜੁੜਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜ਼ੀਰੋ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਰਾਹੀਂ ਦਿਖਾਈ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।

ਬੇਸ਼ੱਕ, ਇਸਦੇ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਦੂਰ ਹੈ. ਹੁਣ ਤੱਕ ਇਹ ਇੱਕ ਟੈਲੀਟਾਈਪ ਤੋਂ ਇੱਕ ਟੇਪ ਨੂੰ ਪੜ੍ਹਨ ਵਰਗਾ ਹੈ, ਜੋ ਦੋ ਦਿਨਾਂ ਵਿੱਚ ਫੈਲਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੁਧਾਰ ਲਈ ਕਾਫੀ ਥਾਂ ਛੱਡਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੋ ਗਿਆ ਕਿ ਅਸੀਂ ਕਿਸ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਾਂ, ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਕੰਪਿਊਟਰਾਂ ਨੂੰ ਨੇੜੇ ਲਿਆਉਣ ਲਈ ਕੀ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।

ਸਰੋਤ: 3dnews.ru