Tiga peneliti di Institut Hamilton Irlandia telah merancang komputer molekuler, memanfaatkan tali DNA yang saling berinteraksi yang ditangguhkan dalam air, mampu perkalian, pembagian dan penjumlahan.
Tim, Profesor Damien Woods, Asisten Profesor Dr. Abeer Eshra, dan Dr. Tristan Stérin, telah menerbitkan temuan mereka dalam sebuah makalah jurnal Nature.Mereka menyatakan penelitian ini membuka jalan baru untuk penyimpanan data jangka panjang, komputasi hemat energi, dan akhirnya sistem molekuler yang beroperasi di dalam sel untuk kasus penggunaan termasuk deteksi penyakit.
![]()
Peneliti DNA Maynooth
Konsep ini tampak sangat sederhana dalam gambaran umum namun sangat rumit dalam pelaksanaan.Para peneliti memasukkan setetes air asin ke dalam tabung uji bersama dengan fragmen DNA pendek dan perancah DNA yang lebih panjangPemanasan kemudian pendinginan campuran memicu DNA untuk melakukan perhitungan.Salah satu inovasi utama adalah bahwa sistem secara alami menemukan jawaban tanpa input energi terus menerus.
Dikenal sebagai Scaffolded DNA Computer (SDC), komputer ini menggunakan untaian DNA panjang sebagai tulang punggung.Ikatan ini dapat diubah untuk mengedit data sebagai input untuk program molekuler. Interaksi DNA berperilaku dapat diprediksi, mirip dengan batu bata Lego atau origami DNA, dan perangkat keras basah yang sama dapat menjalankan program molekul yang berbeda.
Pendinginan mendorong sistem ke arah keadaan keseimbangan termodinamika yang stabil mengkodekan output algoritma. Perhitungan terjadi secara otomatis saat sistem mencapai keseimbangan.Para peneliti mencatat hal ini menghilangkan sub-sistem koreksi kesalahan terpisah, karena sistem secara alami menetap ke negara output target.
Tim menjalankan sepuluh program, termasuk:
---Perkalian dengan-3,
---Pembagian-oleh-2,
-- 8-bit parity-detection,
--- Penjumlahan dari 25 bit angka 100 bit perhitungan.
Menurut standar silikon, perhitungan tetap lambat, meskipun menetapkan patokan kecepatan baru dalam komputasi DNA.Satu percobaan yang menambahkan jumlah yang berkisar dari sekitar 11 juta hingga 34 juta membutuhkan waktu hingga 14 jam untuk mengembalikan hasilPara peneliti melaporkan SDC dapat menyelesaikan perhitungan non-trivial hanya dalam waktu 30 detik hingga satu menit,Mencocokkan batas kecepatan peralatan laboratorium mereka dan mewakili program tercepat seperti yang didokumentasikan dalam literatur komputasi DNA.
Dr. Eshra mengatakan: "Reaksi terjadi dengan cepat di tabung uji, tetapi tidak secepat silikon, juga tidak dimaksudkan untuk menjadi.
Perangkat ini juga digambarkan sebagai kuat dan dapat digunakan kembali, menyelesaikan hingga 25 perhitungan terpisah berurutan.
![]()
Kompleksitas pekerjaan ini dapat dilihat dalam diagram yang ditampilkan dalam kertas Nature mereka;
Melihat seluruh diagram membantu menggambarkan ruang lingkupnya.
Para peneliti menulis dalam makalah Nature mereka: Prinsip-prinsip komputasi termodinamika dapat memungkinkan penyimpanan data DNA yang kuat.Akses data yang lambat dan kompleksitas sistem membuat penyimpanan DNA yang luas tidak praktisKlaim bahwa komputasi silikon, bahkan dengan konsumsi daya konstan, menghadapi ancaman dari penelitian yang didanai publik ini jelas berlebihan.komputasi DNA molekuler mungkin terbukti berharga untuk memprogram ulang sel manusia, prospek yang menarik.
Profesor Woods mencatat: "Ini adalah ilmu langit biru. Kita tidak tahu ke mana masa depan akan membawa kita".
Tristan Stérin berbagi laporan rinci tentang penelitian dan asal-usulnya.
Catatan awal
Penelitian komputer DNA ini menerima pendanaan UE di bawah proyek DISCO, DNA-based Infrastructure for Storage and Computation.Inisiatif ini mengeksplorasi teknologi DNA untuk metode komputasi dan penyimpanan data baruProyek ini didanai melalui Tantangan Pathfinder Dewan Inovasi Eropa tentang penyimpanan data digital berbasis DNA, dengan anggaran sekitar € 4 juta ($ 4,6 juta).Dikordinasi oleh Profesor Woods dan kelompok TAPDANCE di Universitas Maynooth, Mitra-mitranya termasuk Tilibit dari Munich yang mengkhususkan diri dalam origami DNA dan PRGM.dev / Major Groove yang berbasis di Paris.
TAPDANCE adalah kelompok penelitian Teori Dan Praktek Mesin Komputer DNA di Institut Hamilton dan Departemen Ilmu Komputer Universitas Maynooth, yang dipimpin oleh Profesor Woods.
Maynooth University adalah sekolah konstituen dari National University of Ireland yang berbasis di Maynooth, County Kildare, Irlandia, sekitar 15 mil barat Dublin.
Beijing Qianxing Jietong Technology Co., Ltd.
Sandy Yang/Direktur Strategi Global
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
Email: yangyd@qianxingdata.com
Situs web: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
Fokus Bisnis:
Distribusi Produk ICT/Integrasi Sistem & Layanan/Solusi Infrastruktur
Dengan 20+ tahun pengalaman distribusi TI, kami bermitra dengan merek global terkemuka untuk memberikan produk yang dapat diandalkan dan layanan profesional.
¢Menggunakan Teknologi untuk Membangun Dunia yang Cerdas ¢Penyedia Layanan Produk ICT yang Anda Percayai!
Kontak Person: Ms. Sandy Yang
Tel: 13426366826