Создан компьютер на основе ДНК, обрабатывающий миллионы программ сразу

Команда из Шанхайского университета Цзяотун (Китай) создала жидкостный компьютер, который способен обрабатывать более 100 миллиардов различных программ, используя для этого нити ДНК. Молекулы действуют как провода и конфигурируются определённым образом, подобно схемам на компьютерном чипе.

На обычном компьютере электроны текут по определённому пути на кремниевом чипе, и каждая из этих конфигураций соответствует различным математическим операциям. Тем же принципом воспользовались Фей Ван и его коллеги, придумавшие, как объединить короткие сегменты ДНК в более крупные структуры, которые могли бы служить компонентами схемы.

На практике учёные наполнили пробирки нитями ДНК и буферной жидкостью, позволив нитям прикрепляться друг к другу и объединяться в более крупные молекулы. Кроме того, молекулы пометили флуоресцентными маркерами, чтобы отслеживать, что делает конкретная схема, и назвали эти строительные блоки DPGA. Каждую DPGA спроектировали таким образом, чтобы она могла реализовать свыше 100 миллиардов различных цепей.

В эксперименте разработчики соединили три DPGA, содержащие около 500 нитей ДНК, чтобы создать схему, решающую квадратные уравнения. Числа здесь были идентичны молекулам определённой формы, которые участвовали в химических реакциях с цепью, аналогично электрону в проводах. На выходе получались молекулы, образующиеся в результате последней реакции.

Расшифровав эти молекулы, исследователи использовали аналогичные методы для разработки DPGA, которая связана с раком почки, — именно к этому стремились учёные всё время разработки своей технологии. В конечном счёте команда надеется, что у неё получится создать интеллектуальную диагностику различных типов заболеваний на основе DPGA, и такое устройство сможет выполнять миллионы операций одновременно.