ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- การค้นพบใหม่สามารถใช้ DNA เพื่อสร้างชิปคอมพิวเตอร์ได้
- การวิจัยเป็นขั้นตอนล่าสุดในด้านการเติบโตของ DNA ซึ่งชะงักงันมานานหลายทศวรรษแต่ก็แสดงให้เห็นสัญญาที่ดี
- คอมพิวเตอร์ที่สร้างจาก DNA นั้นมีประโยชน์เพราะมันประหยัดพลังงานอย่างมาก
คอมพิวเตอร์ที่ทำงานบน DNA อาจเข้าใกล้การเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในเกาหลีใต้เพิ่งค้นพบวิธีสร้างชิป DNA ที่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสามารถควบคุมเพื่อทำการคำนวณได้ ตามรายงานการวิจัยฉบับใหม่ทีมงานใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างชิป ซึ่งสามารถดำเนินการตรรกะบูลีน ซึ่งเป็นหนึ่งในวิธีการพื้นฐานของการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เป็นขั้นตอนล่าสุดในด้านการเติบโตของ DNA Computing ซึ่งหยุดนิ่งมานานหลายทศวรรษแต่แสดงสัญญาที่ดี
"คอมพิวเตอร์ DNA ต่างจากคอมพิวเตอร์ดิจิทัล ที่อาจเพิ่มขีดความสามารถและขยายขีดความสามารถของเราให้ไปไกลกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต " Hieu Bui ศาสตราจารย์ที่ศึกษาเกี่ยวกับ DNA Computing ที่ The Catholic University of America และไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษา บอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล
ตัวอย่างเช่น บุยกล่าวว่าคอมพิวเตอร์ดีเอ็นเอ "อาจประมวลผลไบโอมาร์คเกอร์ เช่น ลำดับดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอเป็นข้อมูลเข้าและสร้างข้อมูลชีวภาพที่เป็นประโยชน์ (เช่น จำนวนเซลล์ กรุ๊ปเลือด ฯลฯ) เป็นเอาต์พุต"
DNA ที่สามารถคำนวณได้
DNA เป็นเกลียวคู่ที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของเรา แต่ละหน่วยของ DNA มีคู่ของโมเลกุลที่สามารถใช้คำนวณสำหรับการคำนวณ DNA
ในบทความใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติอินชอนในเกาหลีกล่าวว่าพวกเขาได้พบชิปไมโครฟลูอิดิก DNA ที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสามารถควบคุมได้ ชิปนี้มีระบบวาล์วที่ทำงานด้วยมอเตอร์ซึ่งสามารถทำงานได้โดยใช้พีซีหรือสมาร์ทโฟน
"ความหวังของเราคือซีพียูที่ใช้ DNA จะมาแทนที่ซีพียูอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตเพราะพวกมันกินไฟน้อยลง ซึ่งจะช่วยในภาวะโลกร้อน" Youngjun Song ผู้นำการศึกษากล่าวในการแถลงข่าว "ซีพียูที่ใช้ DNA ยังจัดเตรียมแพลตฟอร์มสำหรับการคำนวณที่ซับซ้อน เช่น โซลูชันการเรียนรู้เชิงลึกและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์"
Bui เรียกรายงานฉบับใหม่จากอินชอนว่า "สัญญาณที่สดใสสำหรับเทคโนโลยีที่พัฒนามาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980"
คอมพิวเตอร์ที่ใช้ DNA นั้นมีประโยชน์เพราะพวกมันประหยัดพลังงานอย่างมาก แม้ว่าในขณะที่ประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลเพราะพวกมันอาศัยกระบวนการทางชีววิทยามากกว่าการใช้ไฟฟ้า Nick Heudecker นักยุทธศาสตร์ด้านข้อมูลบอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล
"คอมพิวเตอร์ดีเอ็นเอยังมีความยืดหยุ่นเมื่อเทียบกับสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม" เขากล่าว "โดยไม่คำนึงถึงความสำเร็จ การประมวลผลแบบเดิมนั้นเปราะบาง การจัดการสภาวะ สภาพแวดล้อม และปัจจัยการผลิตอย่างระมัดระวังเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้บรรลุความสำเร็จทุกรูปแบบ"
ความหวังของเราคือซีพียูที่ใช้ DNA จะมาแทนที่ซีพียูอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตเพราะพวกมันกินไฟน้อยลง ซึ่งจะช่วยในภาวะโลกร้อน
เพราะเป็นระบบชีวภาพ DNA สามารถตรวจสอบข้อผิดพลาดและซ่อมแซมตัวเองได้ ทำให้เป็นแพลตฟอร์มจัดเก็บข้อมูลและคอมพิวเตอร์ในอุดมคติ Heudecker กล่าว
"ความยืดหยุ่นโดยธรรมชาตินี้ ประกอบกับความหนาแน่นของการจัดเก็บ ทำให้การประมวลผล DNA อยู่ในตำแหน่งที่ไม่เหมือนใครเมื่อเทียบกับตัวเลือกการประมวลผลอื่นๆ เช่น การคำนวณควอนตัม" เขากล่าวเสริม
เปลี่ยน DNA ให้กลายเป็นเครื่องจักร
บริษัทหลายแห่งพยายามใช้เทคโนโลยี DNA เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ที่มีประโยชน์ Heudecker กล่าว
ตัวอย่างเช่น CATALOG เริ่มต้นอ้างว่ามีวิธีที่ไม่ซ้ำกันในการเข้ารหัสข้อมูลเป็น DNA ที่ใช้วิธีต้นทุนต่ำ บริษัทอ้างว่าได้เข้ารหัสข้อความทั้งหมดของ Wikipedia ภาษาอังกฤษลงใน DNA สังเคราะห์เรียบร้อยแล้ว
Helixworks สร้างกลไกการติดแท็กตาม DNA ที่สามารถระบุสิ่งของที่จับต้องได้และพิสูจน์ที่มาของพวกมัน Heudecker กล่าว ผลิตภัณฑ์ HelixID ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถฝังข้อมูลผลิตภัณฑ์โดยละเอียดลงในสาย DNA เช่น หมายเลขซีเรียล หมายเลขล็อตหรือแบทช์ และวันหมดอายุโดยตรงในสิ่งต่างๆ เช่น อาหารและเครื่องดื่ม ยา สิ่งทอ เครื่องนุ่งห่ม และสินค้าฟุ่มเฟือย
เทคโนโลยี DNA บางตัวยังอยู่ในช่วงการวิจัยเบื้องต้น Micron Technology กำลังทำงานเกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูล DNA ในรูปแบบหน่วยความจำใหม่ที่เรียกว่า Nucleic Acid Memory (NAM) Microsoft กำลังร่วมมือกับ University of Washington และได้สาธิตการจัดเก็บและดึงข้อมูล DNA
แต่คอมพิวเตอร์ DNA ที่ใช้งานได้จริงยังคงอยู่ห่างจากชั้นวางของในร้านประมาณสิบปี Heudecker กล่าว
"เทคโนโลยีการหาลำดับและการสังเคราะห์ DNA ในปัจจุบันมีราคาแพงเกินไปและช้าเกินกว่าจะแข่งขันกับโครงสร้างพื้นฐานการประมวลผลแบบเดิมได้" เขากล่าว
