Żywy komputer

Krzysztof Urbański , bbc 08-08-2009, ostatnia aktualizacja 08-08-2009 10:26

Eksperyment: Maszyny przetwarzające dane będą oparte nie na krzemie, ale na DNA

Prof. Shapiro (stoi) i Yaakov Benenson prezentują komputer DNA. Płyn w probówkach może wykonywać miliony operacji na sekundę
źródło: Rzeczpospolita
Prof. Shapiro (stoi) i Yaakov Benenson prezentują komputer DNA. Płyn w probówkach może wykonywać miliony operacji na sekundę
+zobacz więcej

To urządzenie może przechowywać i przetwarzać informacje w podobny sposób, jak to się odbywa w żywych organizmach.

Zespół naukowców z Instytutu Weizmanna w izraelskim mieście Rechovot pod kierunkiem prof. Ehuda Shapiro skonstruował pierwszy działający komputer biologiczny w roku 2001. Dane były wprowadzane, przechowywane, przetwarzane, a wyniki przekazywane. Nie przypominał urządzeń, które zwykliśmy uznawać za komputery: to probówka z płynem czynnym biologicznie, który potrafi wykonywać szereg operacji w ciągu sekundy. – Komórki żywych organizmów zawierają molekularne maszyny, które mogą przetwarzać dane zawarte w DNA i RNA – w sposób podobny do tego, w jaki dzieje się to w maszynach obliczeniowych – tłumaczył prof. Shapiro.

Przez lata naukowcy eksperymentowali, a ich celem było nauczenie urządzenia wykrywania komórek nowotworowych i niszczenie ich.

– Po latach eksperymentów przeszliśmy do zadań zupełnie innych. Uruchomiliśmy prosty program logiczny, który działaniem przypomina aplikacje komputerowe – powiedział BBC News prof. Shapiro.

System przypisuje fakty i prawidła molekułom. Znając ich działanie, badacze są w stanie uzyskać „odpowiedź” na proste zadanie. Jedno z pierwszych było następujące: „Wszyscy ludzie są śmiertelni. Sokrates jest człowiekiem. Zatem Sokrates jest śmiertelny”. Naukowcy przypisali molekułom regułę (wszyscy ludzie są śmiertelni) i połączyli ją z faktem (Sokrates jest człowiekiem). Komputer DNA był w stanie udzielić prawidłowej odpowiedzi. Zakodowana została przez błysk zielonego światła. Niektóre nici DNA były wyposażone w molekuły fluorescencyjne, podczas gdy inne w molekuły, które światło mogą zasłonić. Wyspecjalizowany enzym odsłania zasłonkę i pozwala molekułom zaświecić.

W magazynie „Nature Nanotechnology” Tom Ran wraz z prof. Shapiro opisują skonstruowanego przez zespół automatycznego robota, którego zadaniem jest przystosowanie języka programowania komputerowego do sterowania procesami chemicznymi molekuł DNA. Zadania zapisane w języku komputerowym tak jak zwykłe pliki tekstowe będą przetwarzane przez automat na fakty i prawidła odpowiadające procesom chemicznym.

– Mamy do wykonania bardzo wiele eksperymentów, musimy przetestować proces przetwarzania danych przez molekuły DNA. Bez wsparcia ze strony systemu komputerowego moglibyśmy nie skończyć pracy do końca życia – powiedział prof. Shapiro. – Aplikacje, które działają w urządzeniach elektronicznych, mogą z powodzeniem działać w komputerze biologicznym.

Masz pytanie, wyślij e-mail do autora:k.urbanski@rp.pl

Rzeczpospolita