Wanasayansi waligeuza DNA kuwa milango ya mantiki: hatua kuelekea kompyuta za kemikali

Timu ya wanasayansi wakiongozwa na watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Caltech waliweza kuchukua hatua ndogo lakini muhimu katika ukuzaji wa kompyuta za kemikali zinazoweza kupangwa kwa uhuru. Kama vipengele vya msingi vya hesabu katika mifumo hiyo, seti za DNA hutumiwa, ambazo kwa asili yao ya asili zina uwezo wa kujipanga na kukua. Kinachohitajika ili mifumo ya kompyuta inayotegemea DNA ifanye kazi ni maji joto, chumvi, kanuni ya ukuaji iliyosimbwa katika DNA, na seti ya msingi ya mfuatano wa DNA.

Wanasayansi waligeuza DNA kuwa milango ya mantiki: hatua kuelekea kompyuta za kemikali

Hadi sasa, "kompyuta" na DNA imefanywa madhubuti kwa kutumia mlolongo mmoja. Mbinu za sasa hazikufaa kwa hesabu za kiholela. Wanasayansi kutoka Caltech waliweza kushinda kikomo hiki na kuwasilisha teknolojia inayoweza kutekeleza algoriti kiholela kwa kutumia seti moja ya msingi ya vipengele vya DNA vya kimantiki na sampuli ya mifuatano 355 ya msingi ya DNA inayohusika na algoriti ya "hesabu" - analogi ya maagizo ya kompyuta. "Mbegu" ya mantiki na seti ya "maelekezo" huletwa kwenye suluhisho la salini, baada ya hapo hesabu huanza-mkusanyiko wa mlolongo.

Wanasayansi waligeuza DNA kuwa milango ya mantiki: hatua kuelekea kompyuta za kemikali

Kipengele cha msingi au "mbegu" ni mkunjo wa DNA (DNA origami) - nanotube 150 nm urefu na 20 nm kipenyo. Muundo wa "mbegu" unabakia karibu bila kubadilika bila kujali algorithm ambayo itahesabiwa. Sehemu ya pembezoni ya β€œmbegu” hufanyizwa kwa njia ambayo mwisho wake mkusanyiko wa mfuatano wa DNA huanza. Uzio unaokua wa DNA unajulikana kukusanywa kutoka kwa mifuatano inayolingana na mpangilio uliopendekezwa katika muundo wa molekuli na utungaji wa kemikali, na si kwa nasibu. Kwa kuwa pembezoni ya "mbegu" inawakilishwa kwa namna ya milango sita ya masharti, ambapo kila lango lina pembejeo mbili na matokeo mawili, ukuaji wa DNA huanza kutii mantiki fulani (algorithm) ambayo, kama ilivyotajwa hapo juu, inawakilishwa na seti fulani ya mpangilio wa DNA wa zile 355 za msingi zilizowekwa katika chaguzi za suluhisho.

Wakati wa majaribio, wanasayansi walionyesha uwezekano wa kutekeleza algorithms 21, pamoja na kuhesabu kutoka 0 hadi 63, kuchagua kiongozi, kuamua mgawanyiko na watatu na wengine, ingawa kila kitu sio mdogo kwa algorithms hizi. Mchakato wa kuhesabu unaendelea hatua kwa hatua, huku nyuzi za DNA zinavyokua kwenye matokeo yote sita ya "mbegu". Utaratibu huu unaweza kuchukua kutoka siku moja hadi mbili. Kutengeneza "mbegu" inachukua muda kidogo sana - kutoka saa moja hadi mbili. Matokeo ya mahesabu yanaweza kuonekana kwa macho yako mwenyewe chini ya darubini ya elektroni. Bomba linafungua kwenye mkanda, na kwenye mkanda, katika maeneo ya kila thamani ya "1" kwenye mlolongo wa DNA, molekuli ya protini inayoonekana chini ya darubini imeunganishwa. Sufuri hazionekani kupitia darubini.

Wanasayansi waligeuza DNA kuwa milango ya mantiki: hatua kuelekea kompyuta za kemikali

Bila shaka, katika fomu yake iliyowasilishwa, teknolojia ni mbali na kufanya mahesabu kamili. Kufikia sasa ni kama kusoma kanda kutoka kwa teletype, iliyonyoshwa kwa siku mbili. Walakini, teknolojia inafanya kazi na inaacha nafasi nyingi za uboreshaji. Ikawa wazi katika mwelekeo gani tunaweza kusonga, na nini kifanyike ili kuleta kompyuta za kemikali karibu.




Chanzo: 3dnews.ru

Kuongeza maoni