Будущее электроники — в генах

комментарии (1)
версия для печати

Как бы фантастично это не звучало, однако количество изысканий, подтверждающих, что ДНК — эта основа жизни — может также стать базой для создания нового поколения компьютеров небывалой мощи, неуклонно растет.

Десять лет назад Леонард Адлеман (Leonard Adleman), ученый-электронщик из Университета Южной Калифорнии, обратил внимание на то, что компьютеры и человеческие клетки обрабатывают и хранят информацию очень похожими способами. Компьютер оперирует данными в виде цепочек нулей и единиц, а для живого организма информация — это цепочки молекул, которые можно представить в виде букв A, T, C и G. И на этом сходства не заканчиваются.

В течение десяти лет идея прошла путь от схемы ДНК-компьютера, которую набросал Адлеман, до больших проектов, финансируемых NASA, Пентагоном и другими федеральными структурами. Сегодня несколько исследователей в разных уголках земного шара работают над созданием крошечного биокомпьютера, они стараются овладеть мощью самой жизни.

Плоды их труда называются машинами и устройствами, но в реальности представляют собой тестовые тубы с водой, насыщенной молекулами ДНК. Когда-нибудь эта жидкость будет щелкать алгоритмы, как орехи, а пока тубы способны на решение лишь самых элементарных задач — с такими ребенок, вооружившись карандашом и бумагой, мог бы справиться раньше, размышляет Пол Элиас (Paul Elias), корреспондент агентства Associated Press.

Ученые в будущем надеются имплантировать крошечные компьютеры в человеческое тело с тем, чтобы устройство боролось с вирусами, помогало хорошим клеткам подавлять рост болезнетворных, то есть, поддерживало здоровье организма. Кроме того, существует идея, будто генетический материал сможет самовоспроизводиться таким образом, что со временем появится процессор, способный справляться с задачами, которые оказываются слишком сложными для кремниевых.

Конечная цель сводится к тому, чтобы изобрести компьютер, способный самостоятельно поддерживать свою работу. Его можно будет использовать, например, в экспедициях по исследованию дальнего космоса — следить за здоровьем экипажа и поддерживать его на должном уровне.

Всем известно, что ДНК — чрезвычайно хрупкий материал. Статистика онкологических заболеваний наглядно демонстрирует, насколько вероятно непредсказуемое, ошибочное поведение молекул. Этот и другие факты уверенно говорят против того, что ДНК-компьютер когда-либо сможет заменить кремниевые чипы.

И все же ученые не перестают верить, что они находятся на пороге компьютерной революции. Милан Строжановик (Milan Strojanovic), сотрудник Колумбийского университета, руководит программой, на которую NASA выделило $15 млн. Исследовательская группа Строжановика обслуживает нужды астронавтики — разрабатывает биохимические сенсоры, которые наблюдали бы за физическим состоянием экипажей.

Эхуд Шапиро (Ehud Shapiro) из израильского Научного института Вайзманна хочет научиться программировать молекулы медицинской информацией и вводить их людям. В 2001 году он получил патент США на «компьютер», умещающийся в единственной капле воды с молекулами ДНК и ферментами, которые выполняли функции устройств ввода и вывода и, одновременно, программного обеспечения. В этом году работники его лаборатории добавили к «машине» еще и источник питания — он использует энергию, которая выделяется при естественном распаде ДНК. В феврале Книга рекордов Гиннеса назвала изобретение самым маленьким биокомпьютером в мире.

Другие