محاسبه جذر اعداد با کامپیوتر ساخته شده از DNA

دانشمندان با استفاده از سیستم شبه رایانه‌ای ساخته شده از DNA مهندسی شده، موفق به انجام محاسبات ریاضی شدند.

زیست شناسان از اوایل سال ۱۹۹۴ استفاده از مواد ژنتیکی برای انجام محاسبات را پیشنهاد کرده اند. از آن زمان راه هایی برای ذخیره داده در DNA و دستکاری آنها با منطق شبیه به 0 و 1 دنیای کامپیوتر پیاده شده است. با این وجود مشکل اصلی یکپارچه سازی این منطق در مداری بوده که توانایی اجرای عملیات پیچیده ریاضی را داشته باشد، حالا اما محققان گام بلندی را در راستای غلبه بر این چالش برداشته اند.

محققان «دانشگاه راچستر» سیستمی شبه کامپیوتری را از ۳۲ رشته DNA توسعه داده و از طریق آن جذر ۹۰۰ را محاسبه کرده اند. در این کامپیوتر رشته های DNA مهندسی شده به گونه ای طراحی شده اند که رشته های دیگر را به عنوان ورودی می پذیرند. این رشته ها بسته به نوعشان در معرض ترکیبی از یک تا پنج طول موج رنگی قرار می گیرند.

برخلاف کامپیوتر که از بیت برای نمایش حضور یا فقدان ولتاژ در ترانزیستور استفاده می کنند، این سیستم هر بیت را به عنوان حضور یا فقدان رشته ای متناظر از DNA ارائه می کند. به عبارت دیگر برای محاسبه مجذور عدد ۱ تنها رشته A را وارد می کنید و برای محاسبه جذر ۴۸۴ که در قالب باینری به صورت ۰۱۱۱۱۰۰۱۰۰ نمایش داده می شود، باید ۵ رشته برای نمایش یک ها وارد کنید اما نیازی به وارد کردن پنج رشته دیگر نیست و سیستم آنها را صفر در نظر می گیرد.

محققان با استفاده از همین سیستم جذر اعدادی مختلفی را محاسبه کرده اند که بالاترین آنها ۹۰۰ بوده است. هرچند این سیستم ابتدایی است اما دانشمندان راچستر امیدوارند با ادامه تحقیقات و بر پایه همین طراحی اولیه سیستم های قدرتمندتری را توسعه دهند.