Mga Key Takeaway
- Ang isang bagong pagtuklas ay maaaring gumamit ng DNA para gumawa ng mga computer chips.
- Ang pananaliksik ay ang pinakabagong hakbang sa lumalagong larangan ng DNA, na huminto nang ilang dekada ngunit nagpapakita ng magandang pangako.
- Ang mga computer na nakabatay sa DNA ay kapaki-pakinabang dahil napakatipid ng mga ito sa enerhiya.
Ang mga computer na tumatakbo sa DNA ay maaaring malapit nang maging praktikal na device.
Nakahanap kamakailan ng paraan ang mga mananaliksik sa isang unibersidad sa South Korea upang lumikha ng DNA-based na chip na makokontrol ng isang personal na computer para magsagawa ng mga kalkulasyon, ayon sa isang bagong research paper. Gumamit ang koponan ng 3D printing upang gumawa ng chip, na maaaring magsagawa ng Boolean logic, isa sa mga pangunahing pamamaraan ng computer programming. Ito ang pinakabagong hakbang sa lumalagong larangan ng DNA computing, na huminto sa loob ng mga dekada ngunit nagpapakita ng magandang pangako.
"Hindi tulad ng mga digital computer, ang mga DNA computer ay potensyal na mapahusay at mapalawak ang aming mga kakayahan na higit pa sa electronics sa hinaharap, " Hieu Bui, isang propesor na nag-aaral ng DNA computing sa The Catholic University of America at hindi kasama sa pag-aaral, sinabi sa Lifewire sa isang panayam sa email.
Halimbawa, sinabi ni Bui, ang isang DNA computer "ay maaaring magproseso ng mga biomarker gaya ng DNA o RNA sequence bilang input at makagawa ng kapaki-pakinabang na bio-information (ibig sabihin, mga bilang ng cell, mga uri ng dugo, atbp.) bilang output."
DNA That Can Calculate
Ang DNA ay ang double-stranded helix na naglalaman ng lahat ng aming genetic na impormasyon. Ang mga indibidwal na yunit ng DNA ay may mga pares ng mga molekula na maaaring magamit upang magsagawa ng mga kalkulasyon para sa pag-compute ng DNA.
Sa kanilang bagong papel, sinabi ng mga siyentipiko sa Incheon National University sa Korea na nakahanap sila ng programmable DNA-based microfluidic chip na maaaring kontrolin ng isang personal na computer. Ang chip ay may motor-operated valve system na maaaring paandarin gamit ang PC o smartphone.
"Ang aming pag-asa ay ang DNA-based na mga CPU ay papalitan ang mga electronic na CPU sa hinaharap dahil sila ay kumokonsumo ng mas kaunting kuryente, na makakatulong sa global warming," sabi ni Youngjun Song, na nanguna sa pag-aaral, sa isang pahayag. "Ang mga DNA-based na CPU ay nagbibigay din ng platform para sa mga kumplikadong kalkulasyon tulad ng mga deep learning solution at mathematical modeling."
Tinawag ni Bui ang bagong papel mula sa Incheon na "isang promising sign para sa teknolohiyang umunlad mula noong unang bahagi ng 1980s."
Ang mga computer na nakabatay sa DNA ay kapaki-pakinabang dahil napakatipid ng mga ito sa enerhiya, kahit na pinoproseso ang napakalaking dami ng data dahil umaasa sila sa mga biological na proseso kaysa sa kuryente, sinabi ng data strategist na si Nick Heudecker sa Lifewire sa isang panayam sa email.
"Ang mga computer ng DNA ay nababanat din kung ihahambing sa mga tradisyonal na arkitektura ng computing," sabi niya. "Anuman ang mga tagumpay nito, ang tradisyonal na computing ay marupok. Ang mapagbantay na pamamahala ng mga kundisyon, kapaligiran, at input ay kinakailangan upang makamit ang anumang anyo ng tagumpay."
Ang aming pag-asa ay ang DNA-based na mga CPU ay papalitan ang mga electronic na CPU sa hinaharap dahil ang mga ito ay kumokonsumo ng mas kaunting kuryente, na makakatulong sa global warming.
Dahil isa itong biological system, ang DNA ay may kakayahang magsuri ng error at mag-repair sa sarili, na ginagawa itong perpektong platform ng pag-iimbak ng data at pag-compute, sabi ni Heudecker.
"Ang likas na resiliency na ito, kasama ng storage density nito, ay naglalagay ng DNA computing sa isang natatanging posisyon kumpara sa iba pang opsyon sa computing, tulad ng quantum computing," dagdag niya.
Pagiging Mga Machine ang DNA
Maraming kumpanya ang sumusubok na gumamit ng teknolohiya ng DNA para gumawa ng mga kapaki-pakinabang na computer, sabi ni Heudecker.
Ang startup CATALOG, halimbawa, ay sinasabing may natatanging paraan sa pag-encode ng data bilang DNA na gumagamit ng mas murang diskarte. Sinasabi ng kumpanya na matagumpay nitong na-encode ang lahat ng teksto ng English Wikipedia sa synthetic DNA.
Ang Helixworks ay gumagawa ng mekanismo ng pag-tag na nakabatay sa DNA na maaaring matukoy ang mga pisikal na bagay at patunayan ang kanilang pinagmulan, sabi ni Heudecker. Ang produkto, ang HelixID, ay nagbibigay-daan sa mga manufacturer na mag-embed ng detalyadong impormasyon ng produkto sa isang DNA strand, tulad ng serial number, lot o batch number, at expiration date nang direkta sa mga bagay tulad ng pagkain at inumin, parmasyutiko, at tela, damit, at luxury goods.
Ang ilang teknolohiya ng DNA ay nasa maagang yugto ng pananaliksik. Ang Micron Technology ay nagtatrabaho sa pag-iimbak ng data ng DNA bilang isang bagong anyo ng memorya, na tinatawag na Nucleic Acid Memory (NAM). Nakikipagsosyo ang Microsoft sa University of Washington at nagpakita ng pag-iimbak at pagkuha ng data ng DNA.
Ngunit ang mga praktikal na DNA computer ay malamang na humigit-kumulang sampung taon ang layo mula sa pagpindot sa mga istante ng tindahan, sabi ni Heudecker.
"Ang kasalukuyang DNA sequencing at synthesis na teknolohiya ay masyadong mahal at mabagal upang makipagkumpitensya sa tradisyunal na imprastraktura ng computing," aniya.
