رایانههایی ساختهشده از جنس DNA
به گزارش واحد فناوری اطلاعات سایبربان؛ مدتی قبل رابرت گراس (Robert Grass)، از مؤسسهی فناوری زوریخ در نشستی در آمریکا اعلام کرد که گروه او در حال تحقیق برای ساخت دیسکهای سختی از جنس DNA هستند.
به نظر میرسد روشهای دیگری نیز برای بهرهگیری از DNA وجود دارد. این روش استفاده از DNA برای پردازشهای سنگین و همچنین قابلاستفاده در زمینهی پزشکی است.
لئونارد آدلمن (Loenard Adleman) که دانشمند علوم نظری رایانه است و در زمینهی ساخت مدارهایی بر پایهی DNA فعالیت میکند، در ساخت این مدارها از منطق بولی، محاسبات ریاضی و محاسبات شبکهی عصبی استفاده کرده است. به این روش و ساخت مدارهایی در مقیاس نانو برای انجام محاسبات، «برنامهنویسی مولکولی» میگویند.
همچنین به کمک DNA میتوان حرکتها را کنترل کرد. اندرو توربرفیلد (Andrew Turberfiled)، در آزمایشگاههای دانشگاه آکسفورد در سال 2011 موفق به ساخت رباتی با فناوری نانو شد که بهصورت کامل با DNA ساخت شده بود. این ربات میتوانست راه برود، در طول مسیر تصمیم بگیرد که چه راهی را انتخاب کند و در پایان راه، سیگنالی بهعنوان پایان یافتن مسیر بفرستد. همانطوری که مدارها بر روی بُردهای مدار، چاپ میشوند؛ مدارهای مولکولی DNA ها نیز میتوانند درختهای منطقی تصمیمگیری از جنس DNA نیز به وجود بیاورند. در این ساختار یک آنزیم خاص در بین انشعابات درخت مانند DNA حرکت کرده و بخشهای مختلف را با هم مرتبط میکند.
چرا پردازشهایی از جنس DNA؟
مولکولهای DNA ویژگیهای مفید زیادی دارند. تعدادی از ویژگیهای آنها شامل قابلبرنامهریزی بودن، ظرفیت بالای ذخیرهسازی و اندازهای در حد 2 نانومتر هستند. مولکولهای DNA نسبت به همتایان سیلیکونی خود ارزانتر و در دسترس هستند و انجام محاسبات به کمک آنها به انرژی بسیار کمتری نیاز دارد.
یکی از مشکلاتی که بر سر راه استفاده از DNA قرار دارد سرعتپایین فعلی آن است. در حال حاضر ساعتها زمان لازم است تا به کمک DNA ریشهی دوم یک عدد 4 رقمی را گرفت. این در حالی است که رایانههای امروزی این کار را در کسری از ثانیه انجام میدهند. همچنین DNA یک مدار تک کاربردی است؛ به این معنی که اگر در طول انجام محاسبات مشکلی پیش بیاید تمام محاسبات باید از اول انجام گیرد.
یکی از بزرگترین مزیتهای DNA نسبت به مدارهای الکتریکی، تعامل داشتن آن با محیطهای بیوشیمیایی است. به کمک این ارتباط میتوان سلولهای مخرب و بیماریهای بسیاری را تشخیص داد و برای بیماران، دارو تولید کرد.
در حال حاضر از برنامهریزی DNA برای تشخیص بیماریهایی مانند «سل» استفاده میشود. همچنین گفته میشود گروهی از دانشمندان از برنامههای نانو بیولوژیکی استفاده میکنند تا روشی برای تشخیص سلولهای سرطانی پیدا کنند. در این روش DNA برنامهریزی میشود تا با استفاده از منطق بولی، لمفسیت¬های (گلبولهای سفید) مخرب را علامتگذاری کند. البته هنوز زمان زیادی لازم است تا بتوان این مواد هوشمند را به یک ارگان زنده یا بدن انسان تزریق کرد.
