Общество

27 февраля 2006, 07:22

Изобретен биокомпьютер нового поколения

Израильские ученые создали молекулярный компьютер, который использует ферменты для произведения подсчетов. Итамар Виллнер, сконструировавший молекулярный калькулятор со своими коллегами из Еврейского университета в Иерусалиме, полагает, что компьютеры, работающие на ферментах, уже в ближайшем будущем будут вживлять в человеческий организм.

Ученые создали компьютер, используя два фермента для запуска двух цепных химических реакций – глюкозу дегидрогеназу (glucose dehydrogenase, GDH) и пероксидаз из хрена (horseradish peroxidase, HRP). Два химических компонента – перекись водорода и глюкоза – использовались в качестве вводных (А и В). Присутствие каждого из химических веществ соответствовало единице в двоичной системе счисления, а отсутствие, соответственно, нулю. Химический результат, получаемый при реакции ферментов, определялся оптически, пишет New Scientist.

ДНК-компьютеры потенциально должны превзойти по скорости и производительности распространенные сейчас кремниевые компьютеры

Ферментный компьютер использовали для проведения двух фундаментальных логических вычислений – AND (где A и B должны быть равными единице) и XOR (где A и B должны иметь отличные друг от друга значения). Добавление еще двух ферментов – глюкозооксидазы (glucose oxidase) и каталазы (catalase) – связало две логические операции, дав возможность сложить двоичные числа, используя простые логические функции.

На сегодняшний день ферменты уже используют для вычислений. Для этих целей применяются специально закодированные молекулы ДНК. Такие ДНК-компьютеры потенциально должны превзойти по скорости и производительности распространенные сейчас кремниевые компьютеры, поскольку могут осуществлять множество параллельных вычислений и содержать огромное количество компонентов в микроскопическом пространстве.

Однако Виллнер утверждает, что ферментный компьютер создан не ради скорости: для вычисления ему может потребоваться несколько минут. Скорее всего, он будет встраиваться в биосенсорное оборудование и использоваться для мониторинга и корректировки реакции пациента на определенные дозировки препарата. «Это компьютер, который можно интегрировать в человеческий организм, – рассказал Виллнер New Scientist. – Нам кажется, что ферментный компьютер, введенный в тело пациента, можно использовать для вычисления пути метаболизма».

Мартин Амос, представляющий британский университет Эксетера, также считает такие устройства очень перспективными. «Разработка простых приборов вроде счетчиков необходима для успешного создания биомолекулярных компьютеров, – сказал он. – Если такие счетчики встроить в живые клетки, мы можем представить себе, что они играют роль самообучаемых приложений, например, доставки лекарств, когда терапевтический узел создается именно там, где возникает проблема, – говорит Амос. – Счетчики также обеспечивают биологический «предохранительный клапан», не дающий клеткам бесконтрольно размножаться и развиваться».

Между тем и разработки кремниевых компьютеров не стоят на месте. И если одни ученые уменьшают размеры устройства до молекулы и помещают его внутрь организма, другие – создают суперкомпьютер, память которого сможет вместить весь объем человеческого мозга. В 2050 году появится возможность «скачать» все содержимое человеческого мозга в один суперкомпьютер, что позволит сознанию пережить смерть тела: «Смерть больше не будет проблемой», – утверждает Ян Пирсон, глава департамента футурологии British Telecom.

Пирсон в течение 20 лет работает в сфере оптических волокон, кибернетики и развития сети широкого диапазона в лабораториях British Telecom. Согласно его прогнозам, приблизительно к 2020 году можно будет создавать суперумные компьютеры, снабженные «сознанием» и способные проявлять эмоции.

Специалисты в области компьютерных технологий ставят все новые технологические рекорды. Так, в мае прошлого года в США самый быстрый американский компьютер Blue Gene/L корпорации IBM перекрыл собственные показатели быстродействия и показал новый фантастический результат. Рекордный показатель составил 135,5 терафлопа, или 135,5 триллиона операций в секунду, и почти в два раза превзошел прежний рекорд.

Текст: Владислав Иванов

Вам может быть интересно

Зеленский прибыл в США
Темы дня

На Украине перетряхивают «слуг» Зеленского

Национальное антикоррупционное бюро Украины разоблачило в Верховной раде преступную группу депутатов, которые голосовали за деньги. В коррупционной схеме оказались замешаны десятки человек. Обыски прошли в комитете по вопросам транспорта, возглавляемом Юрием Киселем («Слуга народа») – другом Владимира Зеленского. Как говорят эксперты, украинские силовики начали системную кампанию по ослаблению власти Зеленского.

2025 год заставил Запад пересмотреть ключевой тезис о силе России

Тезис о нанесении России «стратегического поражения на поле боя» в 2025 году почти вышел из употребления даже среди западных лидеров. А ведь с 2022 года он провозглашался как единственная политическая цель в отношениях между Западом и Москвой. Что и как заставило западные элиты пересмотреть свой подход?

Россиянам напомнили, какие законы вступят в силу с 1 января

Удары возмездия ВС России вызвали тревогу на восточном фланге НАТО

Военный эксперт Кнутов объяснил массированный удар возмездия по Украине

Новости

Мясников осудил поведение «антистатиночников» в праздники

Известный врач Александр Мясников предостерег россиян от прекращения приема статинов в новогодние дни, подчеркнув угрозу инсульта или инфаркта.

Захарова прокомментировала видео празднования Рождества на Украине

Официальный представитель МИД России Мария Захарова прокомментировала видео, на котором в день празднования Рождества на Украине участники в языческих костюмах признались, что не знают, кто такой Иисус Христос.

Гроссмейстер Карлсен бурно отреагировал на проигрыш россиянину Артемьеву

Норвежец Магнус Карлсен не расставил фигуры на доске после поражения от россиянина Владислава Артемьева на чемпионате мира по быстрым шахматам; он быстро покинул турнирный зал, оттолкнув камеру оператора.

Путин: Успехи ВС России сводят к нулю заинтересованность Москвы в отводе ВСУ

Темпы продвижения российских войск в Донбассе фактически свели к нулю заинтересованность Москвы в выводе украинских формирований с территории региона, заявил президент России Владимир Путин на совещании на одном из командных пунктов СВО.

Бастрыкин потребовал доклад по убийству из-за зарплаты на стройке в Москве

Глава Следственного комитета Александр Бастрыкин затребовал подробный доклад после смерти рабочего на строительном объекте столицы на фоне спора из-за зарплаты, сообщили в Следственном комитете России.

Путин провел встречу с Назарбаевым в Кремле

В Кремле состоялась встреча президента России Владимира Путина с бывшим президентом Казахстана Нурсултаном Назарбаевым, сообщили в пресс-службе главы российского государства.

Военный эксперт рассказал о роли в РДК ликвидированного Капустина

Основатель запрещенного в РФ «Русского добровольческого корпуса» (РДК) Денис Капустин был ликвидирован в результате атаки дрона-камикадзе, но он являлся медийной фигурой и не был реальным руководителем РДК, сказал газете ВЗГЛЯД военный эксперт Михаил Онуфриенко. Капустин был уничтожен на Запорожском направлении в ночь на субботу.

Путин: Наступление в Запорожской области идет на плечах противника

Президент Владимир Путин отметил, что российские войска на Украине развивают наступление в Запорожской области с высокой скоростью, продвигаясь «на плечах противника».

Путин поблагодарил бойцов за смекалку при взятии Димитрова

Во время совещания на одном из командных пунктов спецоперации президент России Владимир Путин отметил профессионализм и находчивость военнослужащих 5-й мотострелковой бригады, освободивших Димитров (Мирноград).

Путин: Военным есть чем порадовать граждан насчет результатов в зоне СВО

Во время посещения пункта управления войсками президент России Владимир Путин отметил, что военным есть чем порадовать граждан и отметил успешный ход выполнения задач СВО.

Комбриг «Центра» рассказал об освобождении Димитрова в три этапа

Российские военные поэтапно завершили операцию по освобождению города Димитров (Мирноград), начав ее в начале сентября, а закончив в конце декабря, сообщил командир бригады группировки войск «Центр» Рамиль Фатхутдинов.

На Западе указали на смену позиции Макрона по России

Президент Франции Эммануэль Макрон демонстрирует отход от риторики жесткой конфронтации с Москвой, делая ставку на диалог и сближение позиций с Италией, дистанцируясь от воинствующего канцлера Германии Фридриха Мерца,заявил профессор Университета Юго-Восточной Норвегии Гленн Дизен.
Мнения

Евдокия Шереметьева: Почему дети застревают в мире розовых пони

Мы сами, родители и законодатели, лишаем детей ответственности почти с рождения, огораживая их от мира. Ты дорасти до 18, а там уже сам сможешь отвечать. И выходит он в большую жизнь снежинкой, которой работать тяжело/неохота, а здесь токсичный начальник, а здесь суровая реальность.

Борис Джерелиевский: Единство ЕС ждет испытание угрозой поражения

Лидеры стран Европы начинают понимать, что вместо того, чтобы бороться за живучесть не только тонущего, но и разваливающегося на куски судна, разумнее занять место в шлюпках, пока они еще есть. Пока еще никто не крикнул «Спасайся кто может!», но кое-кто уже потянулся к шлюп-балкам.

Игорь Горбунов: Украина стала полигоном для латиноамериканского криминала

Бесконтрольная накачка Украины оружием и людьми оборачивается появлением новых угроз для всего мира. Украинский кризис больше не локальный – он экспортирует нестабильность на другие континенты.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов