每日最新頭條.有趣資訊

中科院團隊打造DNA計算機,成功算出900的平方根

新智元報導

來源:Gizmodo

編輯:大明

【新智元導讀】近日,中科院長春光機所中美聯合光子實驗室團隊打造出“DNA計算機”,使用DNA鏈的存在或缺失表示二進製數0或1,用電子計算機相同的邏輯算出了900的平方根。向取代矽基計算機的“DNA計算機”的誕生邁出堅實一步。戳右邊鏈接上新智元小程序了解更多!

使用由工程化DNA製成的“類計算機”的系統,科學家計算出了900的平方根。

實際上,早在1994年,就有生物學家就提議使用遺傳材料進行計算。自那時以來,科學家們已經找到了在DNA中存儲並操縱信息位的方法,操縱方式和邏輯與電子計算機相似。

但是,最近在Wiley旗下知名材料學期刊Small上發表的一篇論文認為,過去很難將這個邏輯集成到可以執行困難的數學運算的電路中。這項研究研究人員認為,他們的平台向著可以取代矽的DNA的計算機邁出的一步。

中科院長春光機所中美聯合光子實驗室主任、羅徹斯特大學教授,此文通訊作者郭春雷表示:“目前 DNA計算仍處於起步階段,但有望解決當前矽基計算機難以解決,甚至無法解決的問題。

他們打造的DNA計算機基本上是一小瓶定製的DNA鏈,用來與作為輸入的更多定製DNA鏈連接,然後根據存在的DNA鏈,使用最多五個不同波長的光進行發光控制。

用DNA鏈的存在或缺失,表示二進製“1”和“0”

我們平時使用的計算機將位表示為晶體管中是否存在電壓,而該DNA計算機系統將每個唯一位表示為是否存在完整的相應DNA鏈。

這意味著要計算1的平方根,只需放入鏈A,但是計算484的平方根(用二進製表示為0111100100)將需要放入鏈C,F,G,H和I,以表示“1”,去除鏈A,B,D,E和J,以表示“0”。

根據這些輸入,平台會發出五種可能的光波長(藍色,橙色,黃色,紅色和綠色)中的一個或多個發光,分別代表五位數字的輸出。這些波長的存在與否,分別代表二進製數字1和0。

10個二進製數字最多可以表示十進製的1023。研究人員能夠計算出最多900的平方根,這是目前該系統可以表示的最大完全平方數。

這個系統不是計算機,不能做數學運算;這是一個單一用途的系統,它使用表格將一系列DNA鏈轉換為相應的光模式。同時也是將DNA轉化為計算機的幾種不同方式之一。其他方法包括酶或自組裝DNA鏈等。

但是,這樣的系統很難創建,要求每個輸入都經過特殊編碼,以避免與其他輸入發生反應或產生錯誤的結果。研究人員希望有一天,基於這一設計概念,他們可以執行更複雜的數學運算。

參考鏈接:

https://gizmodo.com/using-a-dna-based-computer-scientists-get-the-square-r-1841070157

論文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201903489

獲得更多的PTT最新消息
按讚加入粉絲團