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

ВС России уничтожили два истребителя МиГ-29 на аэродроме в Николаевской области
Темы дня

Как молодежь решает задачи национального масштаба

Рентген для металлургии, экзоскелеты для реабилитации и даже новые методы стоматологической диагностики – за всеми этими разработками стоят те, кто только что окончил институт. Молодые инженеры, врачи и айтишники не просто ищут работу – они создают технологии, которых в России еще не было. И многие из них прямо говорят, что хотят работать на развитие страны, подарившей им шанс реализовать себя.

Французские программисты оставили Германию без новых фрегатов

Многомиллиардный контракт, который должен был стать символом возрождения военно-морской мощи Германии, превратился в одну из крупнейших неудач в истории оборонных закупок ФРГ. Из-за постоянных срывов сроков, проблем с программным обеспечением и резкого удорожания проекта власти приняли решение отказаться от строительства перспективных фрегатов F126, безвозвратно потратив на эту программу более двух млрд евро.

Эксперт объяснил новый обмен ударами Ирана и США

Российские военные нашли способ борьбы с американскими дронами «Хорнет»

FT: Страны Балтии потребовали немедленно запретить российскую нефть

Новости

Захарова ответила на желание Польши отнять здание российского генконсульства

Разногласия вокруг здания бывшего российского генерального консульства в Гданьске необходимо урегулировать путем двусторонних консультаций и заключения нового межправительственного соглашения, заявила официальный представитель МИД Мария Захарова.

МИД Ирана обвинил США в нарушении меморандума из-за авиаударов

Атаки США на Иран являются явным нарушением меморандума о взаимопонимании, заявляет МИД исламской республики.

Беспилотник ВСУ атаковал музейный комплекс в Ростовской области

Беспилотник ВСУ попал на территорию музея «Самбекские высоты» в Ростовской области в результате воздушной атаки, по предварительной информации, есть пострадавшие, сообщил губернатор Юрий Слюсарь.

Владимир Путин выразил соболезнования в связи со смертью Сергея Иванова

Президент России Владимир Путин направил телеграмму родным и близким экс-министра обороны Сергея Иванова, который скончался накануне на 74-м году жизни. Глава государства отметил выдающийся вклад ушедшего из жизни политика в укрепление суверенитета страны и развитие Вооруженных сил.

На вечеринке в Подмосковье два человека отравились насмерть

Празднование дня рождения в подмосковном Солнечногорске завершилось трагедией: участники застолья получили тяжелейшую интоксикацию невыясненным препаратом.

Актер Алексей Панин задолжал российской налоговой почти 2,5 млн рублей

Признанный в России иноагентом и внесенный в список экстремистов актер Алексей Панин накопил задолженность перед государством в размере 2,5 млн рублей.

Командование ВСУ признало тяжелое положение на южном участке фронта

Ситуация на южном участке в зоне боевых действий для украинской армии оценивается как сложная, сообщила пресс-служба оперативного командования «Юг» Сухопутных войск Вооруженных сил Украины (ВСУ).

Освобождение Новоскелеватого позволило ВС России закрепиться на берегу Гайчура

Штурмовые подразделения группировки «Восток» освобождением Новоскелеватого в Днепропетровской области нарушили оборону противника, сообщили в Минобороны.

Воевавший на стороне ВСУ литовский футболист Кайлюс ликвидирован в зоне СВО

Литовский футболист Игнас Кайлюс, воевавший на стороне ВСУ, ликвидирован в зоне СВО, сообщает портал LRT.

Дмитриев объяснил работу кондиционеров только у руководства Еврокомиссии

Глава РФПИ иронично прокомментировал ситуацию в штаб-квартире Еврокомиссии, где охлаждение воздуха оставили только на верхних этажах здания, у руководства.

Трамп потребовал сурово наказать Болтона

Президент США Дональд Трамп заявил, что надеется на суровый приговор своему бывшему советнику по национальной безопасности Джону Болтону.

НАСА сообщило о подготовке миссии по спасению обсерватории Swift

Космическое агентство НАСА готовится запустить сервисный спутник LINK для спасения орбитальной обсерватории Swift, следует из заявления на официальном сайте агентства.
Мнения

Тимур Шерзад: «Катюше» исполнилось 85

Почему советская боевая машина реактивной артиллерии БМ-13, она же «Катюша», стала легендой – наравне с танком Т-34 или самым массовым боевым самолетом в истории авиации «Ил-2»?

Сергей Миркин: Зеленский и Нетаньяху – главные разжигатели войны

И для Зеленского, и для Нетаньяху на карту поставлено не только сохранение власти, но и, вероятно, свобода. Что они будут делать? Добиваться эскалации конфликтов.

Дмитрий Орехов: Чему Восток может научить Запад

Когда-то Запад, не стесняясь, выставлял всей планете свои требования. Теперь пора задуматься об ответных шагах. Если мы не будем мечтать сами, свои мечты нам обязательно навяжут другие.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы