کامپیوترهای نسل جدید DNA

کلیک، چندی پیش محققان با رویای ساختن کامپیوترهای بسیار کوچک در مقیاس نانو به سراغ DNA رفتند. گروهی از محققان دانشگاه دوک، با چنین هدفی، ساخت رشته ترکیبی DNA را که با غلظت درست در لوله آزمایش ترکیب می‌ شوند، توصیف کردند که می‌ تواند حلقه‌ های عددی ایجاد کند که به هنگام شکل‌ گیری و شکست اتصالات می‌ توانند افزایش و کاهش یابند یا چند‌ برابر شوند.

پروفسور جان ریف، کسی که این پژوهش در کامپیوترهای آزمایشگاه علمی او صورت گرفت، در این باره گفت: “معمولا ارجح‌ ترین روش‌ها برای محاسبه در مقیاس مولکولی به محاسبات استدلالی محدود می‌ شود، مانند مقادیر بولین (Boolean) یک برای بله و صفر برای خیر. در این کار می‌ توان از محاسبات علم حساب برای مقادیر عددی که بتوان آن‌ ها را در محدوده اعداد واقعی مانند ۰٫۸۳۲ قرار داد، استفاده کرد. مقادیر عددی که شامل ورودی‌ ها، مقادیر میانی و خروجی محاسبات مولکولی هستند، به واسطه غلظت رشته‌ های خاصی از DNA تمیز داده می‌ شوند.”
محققان قبلی از حلقه‌ های مبتنی بر DNA عددی استفاده می‌ کردند تا کارهایی مانند بازی تیک‌ تاک‌ تو (بازی کودکانه که در آن خانه‌ های مربعی کشیده می‌ شود و بازیکنان سعی می‌ کنند با زدن علامت در سه خانه کنار هم برنده شوند)‌، یا حتی محاسبه جذر ریشه اعداد را، انجام دهند. اگر چه دستگاه دیجیتال دانشگاه دوک برای تبدیل محاسبات به صفر‌ها یا یک‌ ها به هیچ‌ گونه حلقه (مدار) الکتریکی مخصوص نیاز نداشت، اما در‌ عوض به طور مستقیم غلظت مولکول‌ های DNA خاص را اندازه‌ گیری می‌کرد.

به بیان دیگر این یک کار هیجان‌ انگیز، با یک سری احتمالات بی‌ نظیر است. با‌ توجه به “یک” دلیل حلقه‌ های DNA را می‌ توان از آن‌ هایی که با سیلیکان ساخته شدند کوچک‌ تر دانست. آن‌ ها علی رغم حلقه‌ های الکترونیکی در محیط‌ های مرطوب هم به خوبی کار می‌کنند. چیزی که منشا احتمال قرارگیری کامپیوتر در جریان خون یا حتی سلول‌ های انسان به طور مجزا است.
اما هم چنان برای رسیدن به این هدف چالش‌ هایی وجود دارد. پروفسور ریف می‌ گوید که دو گره اصلی کار هم‌ اکنون در ارتباط با سرعت و مقدار است. او می‌ گوید: “محاسبه این آزمایش ها به یک ساعت زمان یا بیشتر نیاز دارد. هم چنین این مقدار تا حد زیادی، به یک حلقه محاسباتی نسبتا کوچکی، محدود شده است.”
از این رو احتمالا شما به خاطر یک مقدار DNA و تا این جای کار یک لوله آزمایش، مک بوک خود را کنار نمی‌ گذارید. اما چندی پیش بود که مردم می‌ گفتند کامپیوترهای شخصی قادر به انجام کارهایی غیر از مسائل اولیه و روزمره نیستند.
حالا منتظر کامپیوترهایی با DNA باشید!