Znajdź zawartość

Biologiczne komputery wykonane z DNA i innych molekuł, istnieją w wysoce wyspecjalizowanych laboratoriach. Potrafią wykonywać coraz bardziej skomplikowane zadania, ale ich obsługa nie jest prosta. Badacze z izraelskiego Instytutu Weizmanna stworzyli właśnie przyjazny użytkownikowi komputer biologiczny, który jest w stanie dokonywać skomplikowanych obliczeń. Pierwsze autonomiczne programowalne urządzenie wykorzystujące DNA powstało w 2001 roku w Instytucie Weizmanna, a jego twórcami byli profesor Ehud Shapiro wraz z zespołem. Niewielka molekuła, biliony razy mniejsza od kropli wody, była w stanie wykonać proste operacje, takie jak np. porównanie listy zer i jedynek i stwierdzenie, czy ich liczba była sobie równa. W 2004 roku ulepszona wersja komputera wykryła w próbce komórki rakowe i uwolniła molekuły, które je zniszczyły. W przyszłości takie biokomputery mogą być wstrzykiwane do ciała pacjenta, gdzie będą wykrywały choroby i je zwalczały. Teraz profesor Shapiro wraz z doktorantami Tomem Ranem i Shaiem Kaplanem poinformowali o skonstruowaniu biokomputera, zdolnego do "myślenia". Potrafi on dedukować, na zasadzie zaproponowanej przez Arystotelesa, wykorzystując operatory "jeśli", "to". Innymi słowy, gdy biokomputer otrzyma zbiór zasad, np. "Wszyscy ludzie są śmiertelni", "Sokrates jest człowiekiem" to prawidłowo odpowie na pytanie "Czy Sokrates jest śmiertelny". Biologicznemu komputerowi wgrano całą serię zasad i zadawano skomplikowane pytania. Wszystkie uzyskane odpowiedzi były prawidłowe. Jednocześnie Shapiro i jego zespół opracowali kompilator, który "tłumaczy" dane pomiędzy wysokimi językami programowania a kodem używanym do programowania DNA. Biokomputer został zbudowany z licznych nici DNA, które reprezentowały poszczególne zasady, dane i zapytania. Część z nici wyposażono w rodzaj lampy błyskowej emitującej zielone światło. I to właśnie w odpowiednich błyskach światła zakodowane były odpowiedzi. Całą bazę danych dla biokomputera umieszczono w kroplach wody.

Japońscy naukowcy twierdzą, że stworzyli pierwsze sztuczne DNA. W datowanym na 23 lipca Journal of the American Chemical Society Masahiko Inouye wraz ze współpracownikami z University of Toyama informuje o zbudowaniu stabilnej sztucznej nici DNA. Jeśli rewelacje Japończyków się potwierdzą, to ich odkrycie doprowadzi do powstania całej serii nowych materiałów, umożliwi też zbudowanie komputerów opartych na DNA. Obliczenia oparte na DNA wykorzystują cały kwas dezoksyrybonukleinowy jako "sprzęt", a poszczególne białka to "programy". Zachodzące reakcje służą do przeprowadzania obliczeń. Prototypowe komputery z DNA już powstają, jednak dopiero stworzenie sztucznego DNA umożliwi postęp prac nad nimi, gdyż specjaliści będą mogli dowolnie je projektować, w zależności od przewidywanych zastosowań. Takie komputery będą nie tylko niezwykle małe, ale również bardzo wydajne. Olbrzymią zaletą DNA jest również fakt, iż może ono przechowywać olbrzymią ilość informacji. Pół kilograma kwasu dezoksyrybonukleinowego wystarczy, by zapisać w nim dane zawarte na wszystkich obecnie wykorzystywanych dyskach twardych.