Tehnică de calcul biomoleculară prin intermediul ADN

Super-computere cu procesoare și hard disk-uri pe bază de ADN

Computerizarea ADN este o ramură a informaticii care folosește ADN, biochimie și dispozitive din domeniul biologiei moleculare, în loc de tehnologiile tradiționale pe bază de siliciu. Cercetarea și dezvoltarea în acest domeniu se referă la aspecte teoretice, experimente și aplicații ale informatizării ADN.

Conceptul de tehnică de calcul pe baza ADN-ului a fost introdus pentru prima dată în anul 1994. El implică „biochip-uri” din ADN care sunt capabile să efectueze miliarde de calcule simultan, înmulțindu-se ele însele ca număr. Cu alte cuvinte, un computer ADN crește pe măsură ce calculează. Într-o dezvoltare recentă, cercetătorii de la Universitatea din Manchester au arătat că este posibilă în viața reală crearea unui astfel de computer ce a fost deja conceptualizat.

Intel se străduieşte din greu să crească viteza procesoarelor, datorită limitărilor descrise de legea lui Moore. Ceilalți producători de procesoare lucrează de asemenea asiduu pentru a bate recordurile de viteză. Nimeni nu neagă faptul că cercetătorii și oamenii de știință este necesar să caute alternative la metodele actuale bazate pe siliciu, pentru o procesare mai rapidă. Calculatoarele din ziua de astăzi au un număr finit de procesoare și, astfel, capacitățile lor sunt, de asemenea, finite.

Ce este un computer ADN? Cum funcționează?

Conceptul de calcul cu ajutorul ADN-ului a fost propus pentru prima dată în anul 1994, pentru a face calcule mai rapid, chiar și cu puţin. Punctul cel mai important al acestei alegeri a fost capacitatea ADN-ului de a se multiplica și de a efectua numeroase calcule simultan. Cu alte cuvinte, spre deosebire de un computer normal care efectuează calcule unul după altul, un computer ADN face acele calcule simultan, multiplicându-se pe el însuşi (prin crearea mai multor copii ale sale).

Revenind în anul 1994, la introducerea conceptului de tehnică de calcul ADN, ideea i-a aparţinut celebrului criptograf Leonard Adleman, care a folosit ADN-ul pentru a rezolva problema „vânzătorului călător”. Problema implică să se afle cea mai scurtă rută între un număr de orașe, trecând prin fiecare oraș o singură dată. Adleman a arătat că miliardele de molecule dintr-o picătură de ADN aveau atât de multă putere de calcul încât pur și simplu puteau depăși siliciul și computerele umane puternice.

În experimentul său, catenele de ADN reprezentau cele 7 orașe. Secvențele alfabetului genetic, A, T, C și G, au reprezentat orașele și calea. După aceasta, când moleculele de ADN au fost amestecate într-o eprubetă, unele catene de ADN s-au lipit și lanțurile de catene formate au reprezentat răspunsurile posibile. Folosind unele reacții chimice, moleculele de prisos au fost eliminate. Puteți citi în detaliu despre tot acest proces în lucrarea scrisă de însuși Adleman.

Moleculele de ADN sunt capabile să stocheze de miliarde de ori mai multe date în comparație cu dispozitivele de stocare tradiționale. Datorită abundenţei de ADN care este disponibilă, acesta constituie o resursă ieftină. De asemenea, un computer pe bază de ADN va fi prietenos cu mediul şi va avea dimensiuni compacte.

Citiţi şi:

Biocomputer din celule umane vii

Cu un pas mai aproape de calculatorul cuantic. «Este Sfântul Graal al ştiinţei». Va da răspunsul la mari întrebări ale lumii

yogaesoteric
13 octombrie 2019

Also available in: Français