מזונות חשובים
- תגלית חדשה יכולה להשתמש ב-DNA לייצור שבבי מחשב.
- המחקר הוא הצעד האחרון בתחום ההולך וגדל של ה-DNA, שנתקע כבר עשרות שנים אבל מראה הבטחה גדולה.
- מחשבים המבוססים על DNA שימושיים מכיוון שהם חסכוניים ביותר באנרגיה.
מחשבים הפועלים על DNA עשויים להתקרב להפוך למכשירים מעשיים.
חוקרים באוניברסיטה בדרום קוריאה מצאו לאחרונה דרך ליצור שבב מבוסס DNA שמחשב אישי יכול לשלוט בו כדי לבצע חישובים, לפי מאמר מחקר חדש.הצוות השתמש בהדפסת תלת מימד כדי לייצר שבב, שיכול לבצע לוגיקה בוליאנית, אחת השיטות הבסיסיות של תכנות מחשב. זהו הצעד האחרון בתחום ההולך וגדל של מחשוב דנ א, שנתקע במשך עשרות שנים אך מראה הבטחה גדולה.
"בניגוד למחשבים דיגיטליים, מחשבי DNA עשויים לשפר ולהרחיב את היכולות שלנו כדי ללכת מעבר לאלקטרוניקה בעתיד," Hieu Bui, פרופסור שלומד מחשוב DNA באוניברסיטה הקתולית של אמריקה ולא היה מעורב במחקר, אמר ל-Lifewire בראיון באימייל.
לדוגמה, אמר Bui, מחשב DNA "עשוי לעבד סמנים ביולוגיים כגון DNA או רצפי RNA כקלט ולייצר ביו-מידע שימושי (כלומר, ספירת תאים, סוגי דם וכו') כפלט."
DNA שיכול לחשב
DNA הוא הסליל הדו-גדילי שמכיל את כל המידע הגנטי שלנו. ליחידות הבודדות של ה-DNA יש זוגות של מולקולות שניתן להשתמש בהן כדי לבצע חישובים עבור מחשוב DNA.
במאמר החדש שלהם, מדענים מהאוניברסיטה הלאומית אינצ'און בקוריאה אומרים שהם מצאו שבב מיקרו-נוזל מבוסס DNA שניתן לתכנות עליו מחשב אישי יכול לשלוט. לשבב מערכת שסתומים המופעלת על ידי מנוע הניתנת להפעלה באמצעות מחשב או סמארטפון.
"התקווה שלנו היא שמעבדים מבוססי DNA יחליפו מעבדים אלקטרוניים בעתיד מכיוון שהם צורכים פחות חשמל, מה שיעזור להתחממות כדור הארץ", אמר Youngjun Song, שהוביל את המחקר, בהודעה לעיתונות. "מעבדים מבוססי DNA מספקים גם פלטפורמה לחישובים מורכבים כמו פתרונות למידה עמוקה ומודלים מתמטיים."
Bui כינה את המאמר החדש מ-Incheon "סימן מבטיח לטכנולוגיה שהתפתחה מאז תחילת שנות ה-80."
מחשבים המבוססים על DNA שימושיים מכיוון שהם חסכוניים באנרגיה, אפילו כאשר הם מעבדים כמויות אדירות של נתונים מכיוון שהם מסתמכים על תהליכים ביולוגיים ולא על חשמל, אמר אסטרטג הנתונים ניק הודקר ל-Lifewire בראיון באימייל.
"מחשבי DNA הם גם עמידים בהשוואה לארכיטקטורות מחשוב מסורתיות", אמר. "ללא קשר להצלחותיו, המחשוב המסורתי הוא שביר. נדרש ניהול ערני של תנאים, סביבות ותשומות כדי להשיג כל צורה של הצלחה."
תקוותנו היא שמעבדים מבוססי DNA יחליפו מעבדים אלקטרוניים בעתיד מכיוון שהם צורכים פחות חשמל, מה שיעזור להתחממות כדור הארץ.
בגלל שזו מערכת ביולוגית, DNA מסוגל לבדוק שגיאות ולתקן את עצמו, מה שהופך אותו לפלטפורמת אחסון ומחשוב אידיאליים, אמר Heudecker.
"הגמישות המובנית הזו, יחד עם צפיפות האחסון שלו, מעמידה את מחשוב ה-DNA במיקום ייחודי ביחס לאפשרויות מחשוב אחרות, כמו מחשוב קוונטי", הוסיף.
הפיכת DNA למכונות
חברות רבות מנסות להשתמש בטכנולוגיית DNA כדי ליצור מחשבים שימושיים, אמר Heudecker.
הסטארט-אפ CATALOG, למשל, טוען שיש לו שיטה ייחודית לקידוד נתונים כ-DNA המשתמשת בגישה של עלות נמוכה יותר. החברה טוענת שהיא קודדה בהצלחה את כל הטקסט של ויקיפדיה האנגלית ל-DNA סינתטי.
Helixworks מייצרת מנגנון תיוג מבוסס DNA שיכול לזהות פריטים פיזיים ולהוכיח את מקורם, אמר הודקר. המוצר, HelixID, מאפשר ליצרנים להטמיע מידע מפורט על המוצר בגדיל DNA, כמו מספר סידורי, חבילה או אצווה, ותאריכי תפוגה ישירות בדברים כמו מזון ומשקאות, תרופות וטקסטיל, ביגוד ומוצרי יוקרה.
חלק מטכנולוגיית ה-DNA עדיין בשלב המחקר המוקדם. Micron Technology עובדת על אחסון נתוני DNA כצורה חדשה של זיכרון, הנקראת זיכרון חומצה גרעינית (NAM). מיקרוסופט משתפת פעולה עם אוניברסיטת וושינגטון והדגימה אחסון ואחזור של נתוני DNA.
אבל מחשבי DNA מעשיים עדיין רחוקים כנראה כעשר שנים מלהגיע למדפי החנויות, אמר הודקר.
"הטכנולוגיות הנוכחיות של ריצוף וסינתזה של DNA יקרות ואיטיות מכדי להתחרות בתשתית מחשוב מסורתית", אמר.
