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

Медведчук назвал организаторов и исполнителей трагедии в Одессе 2 мая 2014 года
Темы дня

Выставка трофейной техники в Москве злит Запад

Выставка трофейной техники, открывшаяся 1 мая в Москве, не давала покоя западной прессе на протяжении всей минувшей недели. Иностранные аналитики утверждали, что так Россия пытается унизить НАТО. Российские эксперты уверены: на Поклонной горе граждане могут не только воочию увидеть успехи собственной армии, но и почувствовать сопричастность к будущей победе страны в СВО.

Американское ядерное оружие взрывает польское общество

В Минобороны Польши заявили, что уже подали заявку на участие в программе, которая позволит размещать на территории страны американское ядерное оружие. Между тем сама постановка такого вопроса расколола не только польское руководство, но и все польское общество. Кто и почему в Польше боится американских ядерных бомб?

Дипломатам США и Германии на выставке трофейной техники создали особые условия

Зеленского призвали наложить вето на закон о родственниках в России

Bloomberg: Конфликт на Украине переходит в решающую стадию

Новости

Москвичей предупредили об «арктическом вторжении»

Ведущий специалист центра погоды «Фобос» Евгений Тишковец предупредил жителей столицы об «арктическом вторжении», которое начнется в четверг.

Офицер ВС России рассказал о 28 днях в окружении ВСУ

Российский офицер с позывным «Змей» рассказал, как вместе с другими военнослужащими провел 28 дней в окружении украинской армии на Берховском водохранилище в Донецкой народной республике.

Forbes: 47-я бригада ВСУ потеряла 40 машин Bradley и сотни солдат

Серьезные потери несет 47-я механизированная бригада украинской армии, она потеряла 40 машин Bradley, пять танков Abrams и сотни солдат, заявил военный обозреватель Forbes Дэвид Экс.

В Харьковской области «Искандерами» уничтожены две РСЗО HIMARS

Расчет оперативного-тактического ракетного комплекса «Искандер-М» российской группировки войск «Запад» уничтожил в Харьковской области две пусковые установки американской реактивной системы залпового огня HIMARS, предоставленные ВСУ.

Постпредство России при ЕС отреагировало на заявление о «нарушении» прав компаний

Заявления Евросоюза о том, что на российской территории якобы предпринимаются меры против работающих в России компаний, не соответствуют действительности, заявило постпредство России при ЕС.

На выставке трофейной техники показали редкий американский штурмовик

На выставке трофейной натовской техники в столице продемонстрировали редкую американскую штурмовую машину M1150, созданную на базе танка Abrams, ее удалось ослепить и захватить у поселка Бердычи в ДНР.

Запущена процедура отстранения спикера Палаты представителей США Джонсона

Республиканцы Марджори Тейлор-Грин и Томас Мэсси объявили о запуске процедуры отстранения спикера Палаты представителей Конгресса США Майка Джонсона от занимаемой должности.

Минобороны рассказало о подвиге раскрывшего засаду украинской ДРГ старшины

Подразделение ВС России под командованием старшины Владимира Бандака в зоне СВО раскрыло засаду украинских неонацистов и уничтожило эту диверсионно-разведывательную группу, выйдя из столкновения без потерь, сообщило Минобороны.

Рогов: В Работино поднят флаг России

Над населенным пунктом Работино в Запорожской области подняли российский флаг, заявил глава комиссии Общественной палаты по вопросам суверенитета и сопредседатель координационного совета по интеграции новых регионов Владимир Рогов.

В библиотеках Европы украли издания русских классиков на миллионы долларов

В европейских библиотеках начали исчезать редкие издания русской классической литературы, Европол начал расследование, сообщает New York Times

Госдеп назвал цель новых санкций против России

Очередные американские санкции против России должны подорвать российское производство энергии, в частности проект «Арктик СПГ – 2», заявил госдепартамент США.

РАПИ предупредила о скорой катастрофе в экономике Прибалтики

Прибалтика не способна вынести повышение военных расходов и ухудшение отношений с российской стороной, заявил президент Российской ассоциации прибалтийских исследований (РАПИ) Николай Межевич.
Мнения

Глеб Кузнецов: Поучительная история 1 мая

На 1 мая 1886 года была назначена всеобщая забастовка, которую предлагалось не прекращать, пока правительство не примет восьмичасовой рабочий день. Ответ был прост – рабочих начали бить.

Борис Акимов: Как лечить расстройство трудовой идентичности

Ожидается, что Россия в ближайшие годы будет испытывать дефицит кадров. Однако его не получится покрыть механически за счет трудовой миграции и ввоза низкоквалифицированной рабочей силы.

Владимир Можегов: Как джаз взломал культурный код белой Америки

Когда говорят, что джаз – музыка народная, это не совсем правда, или даже – совсем не правда. Никаких подлинных африканских корней у этой музыки нет. Но как же такая музыка смогла не только выжить, но и завоевать мир? А вот это очень интересная история.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?