Key takeaways
- En ny oppdagelse kan bruke DNA til å lage databrikker.
- Undersøkelsen er det siste steget i det voksende feltet av DNA, som har stoppet opp i flere tiår, men som er lovende.
- Datamaskiner basert på DNA er nyttige fordi de er ekstremt energieffektive.
Datamaskiner som kjører på DNA kan være i ferd med å bli praktiske enheter.
Forskere ved et sørkoreansk universitet har nylig funnet en måte å lage en DNA-basert brikke som en personlig datamaskin kan kontrollere for å utføre beregninger, ifølge en ny forskningsartikkel. Teamet brukte 3D-utskrift for å lage en brikke, som kan utføre boolsk logikk, en av de grunnleggende metodene for dataprogrammering. Det er det siste trinnet i det voksende feltet av DNA-databehandling, som har stoppet opp i flere tiår, men som viser mye lovende.
"I motsetning til digitale datamaskiner, kan DNA-datamaskiner potensielt forbedre og utvide våre evner til å gå utover elektronikk i fremtiden," Hieu Bui, en professor som studerer DNA-databehandling ved The Catholic University of America og ikke var involvert i studien, fort alte Lifewire i et e-postintervju.
For eksempel, sa Bui, en DNA-datamaskin "kan behandle biomarkører som DNA- eller RNA-sekvenser som input og produsere nyttig bioinformasjon (dvs. celletall, blodtyper osv.) som utdata."
DNA som kan beregne
DNA er den dobbelttrådete helixen som inneholder all vår genetiske informasjon. De individuelle enhetene av DNA har par med molekyler som kan brukes til å utføre beregninger for DNA-databehandling.
I sin nye artikkel sier forskere ved Incheon National University i Korea at de har funnet en programmerbar DNA-basert mikrofluidisk brikke som en personlig datamaskin kan kontrollere. Brikken har et motordrevet ventilsystem som kan betjenes med PC eller smarttelefon.
"Vårt håp er at DNA-baserte CPUer vil erstatte elektroniske CPUer i fremtiden fordi de bruker mindre strøm, noe som vil hjelpe med global oppvarming," sa Youngjun Song, som ledet studien, i en pressemelding. "DNA-baserte CPUer gir også en plattform for komplekse beregninger som dyplæringsløsninger og matematisk modellering."
Bui k alte det nye papiret fra Incheon "et lovende tegn for teknologien som har utviklet seg siden tidlig på 1980-tallet."
Datamaskiner basert på DNA er nyttige fordi de er ekstremt energieffektive, selv når de behandler enorme mengder data fordi de er avhengige av biologiske prosesser i stedet for elektrisitet, sa datastrateg Nick Heudecker til Lifewire i et e-postintervju.
"DNA-datamaskiner er også spenstige sammenlignet med tradisjonelle dataarkitekturer," sa han. "Uavhengig av suksessene er tradisjonell databehandling skjør. Det kreves årvåken styring av forhold, miljøer og input for å oppnå enhver form for suksess."
Vårt håp er at DNA-baserte CPUer vil erstatte elektroniske CPUer i fremtiden fordi de bruker mindre strøm, noe som vil hjelpe med global oppvarming.
Fordi det er et biologisk system, er DNA i stand til feilkontroll og selvreparasjon, noe som gjør det til en ideell datalagrings- og dataplattform, sa Heudecker.
"Denne iboende elastisiteten, kombinert med dens lagringstetthet, setter DNA-databehandling i en unik posisjon i forhold til andre databehandlings alternativer, som kvantedatabehandling," la han til.
Turning DNA Into Machines
Mange selskaper prøver å bruke DNA-teknologi for å lage nyttige datamaskiner, sa Heudecker.
Startup CATALOG, for eksempel, hevder å ha en unik metode for å kode data som DNA som bruker en billigere tilnærming. Selskapet hevder det har vellykket kodet all teksten på engelsk Wikipedia til syntetisk DNA.
Helixworks lager en DNA-basert merkemekanisme som kan identifisere fysiske gjenstander og bevise deres herkomst, sa Heudecker. Produktet, HelixID, lar produsenter legge inn detaljert produktinformasjon i en DNA-streng, som serienummer, parti- eller batchnummer, og utløpsdatoer direkte i ting som mat og drikke, legemidler og tekstiler, klær og luksusvarer.
Noe DNA-teknologi er fortsatt i den tidlige forskningsfasen. Micron Technology jobber med DNA-datalagring som en ny form for minne, k alt Nucleic Acid Memory (NAM). Microsoft samarbeider med University of Washington og har demonstrert lagring og gjenfinning av DNA-data.
Men praktiske DNA-datamaskiner er fortsatt trolig rundt ti år unna å komme i butikkhyllene, sa Heudecker.
"Nåværende DNA-sekvenserings- og synteseteknologier er for dyre og trege til å konkurrere med tradisjonell datainfrastruktur," sa han.
