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

Силы ПВО за день уничтожили 180 украинских беспилотников
Темы дня

«Евротройка» готовит новую войну на Украине

В Париже, Берлине и Лондоне захотели создать свой формат по урегулированию конфликта на Украине. Европейцы опасаются сценария, при котором Россия и США договорятся за их спиной, а для Европы будущие отношения с Москвой имеют критическое значение. Что европейцы могут предложить России в рамках нового формата и как кулуарная разработка отразится на отношениях внутри НАТО?

Северный морской путь становится глобальным транспортным коридором

15 августа начался первый в истории регулярный рейс через Северный морской путь (СМП). Китайская судоходная компания Sea Legend Line отправила из порта Нинбо контейнеровоз Dubai Tower. Так Северный морской путь становится не только дорогой для вывоза ресурсов российского Севера, но и транзитным коридором между Азией и Европой.

Эксперт: Новый аналитический центр «Востока» сократил цикл «обнаружил – поразил»

На Украине назвали трагедией остановку «Запорожстали» после удара России

Иранские пилоты разбившихся Су-24 попали в плен в Катаре

Новости

Переводчик назвал самого популярного русского писателя в Европе

Федор Достоевский признан наиболее читаемым русским автором среди немецкоязычной аудитории в европейских странах, опережая других признанных классиков отечественной литературы, рассказал лауреат российской премии «Читай Россию» и государственной премии Австрии в области художественного перевода Александр Ницберг.

Звезда сериала «Кухня» поддержала слова об Украине-концлагере

Известная украинская артистка Катя Кузнецова согласилась с резкой критикой принудительной мобилизации в стране, рассказав о жестоком убийстве своего друга сотрудниками военкомата.

В Крыму заявили о фактическом признании полуострова российским из-за НАСА

Демонстрация Крымского полуострова в составе России во время трансляции НАСА свидетельствует о принятии мировым сообществом итогов референдума в Крыму, сообщил глава парламента региона Владимир Константинов.

Гастроэнтеролог рассказал об опасности дешевого чая в пакетиках

Многолетнее употребление крепкого и недорогого чая из пакетиков может привести к развитию хронических заболеваний костей и суставов из-за высокого содержания фтора, заявил гастроэнтеролог Евгений Белоусов.

Главком ВСУ Драпатый вернул в армию оппонента Сырского

Новый главнокомандующий украинской армией Михаил Драпатый доверил оборону Краматорска Эмилю Ишкулову, ранее отправленному в отставку из-за критики операции в Курской области.

В Турции заявили о невозможности поставок собственного оружия Киеву

Анкара не планирует передавать Киеву вооружения собственного производства, ограничившись возможным реэкспортом американских технологий.

Российские беспилотники поразили военные склады в порту Одессы

Российская армия продолжает атаковать объекты портовой инфраструктуры и морские суда в Одесском регионе, используемые в интересах украинских войск.

FT: Украина осталась без ракет для систем Patriot

Вооруженные силы Украины исчерпали запасы американских ракет-перехватчиков для зенитных ракетных комплексов Patriot, что сделало расчеты противовоздушной обороны уязвимыми во время недавних атак.

В США призвали жестко ответить на слова Такаити о визите Путина на Курилы

Заявления главы японского правительства о посещении Курильских островов российским лидером требуют сурового ответа со стороны Москвы, считает экс-аналитик американской разведки Рэй Макговерн.

Киев начал вывоз архивов и имущества из Краматорска

Украинская сторона активно перемещает важную документацию и материальные ценности из Краматорска в город Перечин, расположенный вблизи словацкой границы.

Певец Профессор Лебединский оформил инвалидность в США

Покинувший Россию музыкант Алексей Лебединский (Профессор Лебединский) оформил инвалидность в Соединенных Штатах из-за тяжелого психического расстройства и приступов паники.

МИД предупредил США и Турцию о последствиях из-за планов вооружить Киев

Российское внешнеполитическое ведомство потребовало от Вашингтона и Анкары объяснений относительно обнародованной Конгрессом США информации о масштабной передаче наступательных вооружений Киеву.
Мнения

Геворг Мирзаян: Не нужно требовать от Вучича стать русским

Не стоит строить каких-то завышенных ожиданий от «братских» народов. Не стоит делить мир на черное и белое. Мы сейчас не в том состоянии, чтобы, как некоторые другие страны, жить в соответствии с лозунгом «кто не с нами – тот против нас». Нас вполне устроит формула «кто не против нас, тот с нами».

Вадим Трухачёв: В миграционном цунами Сеуты виноват только ЕС

Миграционный кризис в испанской Сеуте – а он развивается – вновь напомнил об одной из тяжелейших проблем современной Европы. Несмотря на все «теории заговора», винить в ее нерешенности европейские политики могут только собственные недальновидные действия. К правительству Испании это относится в первую очередь.

Ольга Андреева: Почему сибирские реки не повернут в Среднюю Азию

Идея с переброской сибирских рек на юг впервые появилась еще при царе, в начале ХХ века. Тогда над этим посмеялись и забыли. При СССР вспомнили – но 40 лет назад Михаил Горбачев окончательно этот проект закрыл. Окончательно? Как бы не так.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы