由DNA制成的液體計算機包含數十億個電路

對于億萬年，脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸）已成為一種生活指導手冊，不僅為各種化學結構提供了模板，而且還提供了管理其生產的手段。

近年來，工程師們已經探索了分子獨特能力的微妙新作用，如生物計算機的基礎.然而，盡管逝去30年自第一個原型以來，大多數DNA計算機一直在努力處理一些量身定制的算法。

來自中國的一個團隊研究人員現在已經提出了一種更通用的DNA集成電路（DIC）。他們的液體計算機的門可以形成驚人的1000億個電路，顯示出它的多功能性，每個電路都能夠運行自己的程序。

DNA計算有可能創造出在以下方面提供重大飛躍的機器速度和能力，并且 – 與量子計算– 可以采取多種方法。在這里，科學家們希望建造比以前的努力更具適應性的東西，具有更廣泛的潛在用途。

“可編程性和可擴展性構成了實現通用計算的兩個關鍵因素，”研究人員說。寫在他們發表的論文中。

“可編程性使設備的規范能夠執行各種算法，而可擴展性允許通過向系統添加資源來處理越來越多的工作。

為了實現這一目標，該團隊專注于他們所謂的基于DNA的可編程。門陣列或DPGA：將DNA的短片段固定在一起以創建更大的結構，然后可以構建到各種組合的集成電路中。

這些DPGA是通過將DNA鏈與試管中的緩沖液混合而成的，依靠化學反應來制造附件，以及構建研究人員所瞄準的DIC所需的組合。

還需要一些詳細的建模，以便弄清楚如何管理輸入和輸出信號，并執行邏輯函數，就像標準計算機一樣。對于單個DPGA來說太大的較大電路被分解成用于構建的組件。

通過他們的實驗過程，科學家們能夠創建用于求解的電路二次方程和平方根，例如。研究人員說，進一步，這些系統可以用于疾病診斷等目的。

更重要的是，實驗系統幾乎沒有顯示出信號衰減，或信號在傳播過程中逐漸失去強度。這是能夠構建可擴展和適應的DNA計算機的另一個關鍵部分。

我們距離實現DNA計算的全部潛力還有很長的路要走，但在過去幾年中，科學家們已經做出了向前邁出的重要一步在修改這種生物形式的存儲以將其用于常規計算任務時。

“在沒有明顯信號衰減的情況下集成大規模DPGA網絡的能力標志著向通用DNA計算邁出的關鍵一步，”寫研究人員。

該研究已發表在自然界.

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