Сегодня 07 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали основу для будущих ДНК-компьютеров, которые одновременно хранят и обрабатывают данные

Запись информации в ДНК обещает кардинально повысить плотность цифровых архивов, а способность этих молекул воспроизводить последовательности нуклеотидных оснований сравнима с редактированием и исполнением кода. До недавних пор учёным удавалось либо одно, либо другое, что далеко от идеала — создания биокомпьютеров для одновременного хранения и обработки информации. Учёные из США утверждают, что у них появилось решение.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

По словам исследователей из Университета Северной Каролины (NC) и Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University), они создали буквально предшественника всех ДНК-компьютеров будущего — систему, которая обеспечивает полный набор вычислительных функций с использованием цепочек нуклеиновых кислот, таких как хранение, считывание, стирание, перемещение и перезапись данных, а также управление этими функциями, как это делает обычный программируемый компьютер.

«Считалось, что, хотя хранение данных в ДНК может быть полезным для долгосрочного хранения информации, было бы трудно или невозможно разработать ДНК-технологию, которая охватывала бы весь спектр операций, присущих традиционным электронным устройствам, — поясняют авторы работы. — Мы продемонстрировали, что эти технологии, основанные на ДНК, жизнеспособны, потому что мы их создали».

В основе разработки лежит технология упорядоченного или даже иерархического распределения ДНК, тогда как обычно учёные работали с ДНК, свободно плавающими в растворах. Для этого учёные создали разветвлённую «волокнистую» структуру из такого полимера, как дендриколлоид диаметром 50 мкм. ДНК как бы вплетались в древовидную структуру нитей полимера, что позволяло, например, упростить стирание и перезапись заданных участков подобно работе с жёстким диском.

При этом чтение не разрушало информацию (ДНК), так как она извлекалась из основы с помощью воспроизведения нужных участков в РНК — естественной функции, миллиарды лет присущей механизму дупликации с использованием ДНК. Одним из важнейших открытий стал найденный учёными способ отличать ДНК от основания (от волокон, в которые вплетены эти молекулы). Далее учёные показали, что с этими данными (с нуклеотидными основаниями) можно производить вычисления, как на обычном компьютере.

Искусственное старение образцов показало, что при температуре 4 °C информация может сохраняться до 6000 лет, а при заморозке до -18 °C — до 2 млн лет. В одном кубическом сантиметре предложенная основа — дендриколлоид — сможет хранить до 10 Пбайт данных. Это хорошая заявка на расширение ёмкостей для длительного хранения архивов, которые смогут пережить не одну цивилизацию на Земле.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Шестой запуск гигантской ракеты SpaceX Starship состоится уже 18 ноября 14 мин.
Samsung готовит тонкий флагманский смартфон Galaxy S25 Slim в ответ на iPhone 17 Slim, но это не точно 57 мин.
Китай запасся оборудованием для выпуска чипов и теперь начнёт снижать закупки 2 ч.
Formula V Line выпустит в России корпуса, кулеры и улучшенные блоки питания, прежде известные под маркой AeroCool 3 ч.
Microsoft Research создала двух роботов для обслуживания сети в ЦОД 3 ч.
Arm разочаровала инвесторов слабым прогнозом на текущий квартал 4 ч.
Квартальный отчёт Qualcomm показал, что рынок смартфонов на подъёме — выручка продолжит расти, акции подскочили на 10 % 5 ч.
Пользователь подал в суд на Intel за сокрытие дефектов в процессорах Raptor Lake 6 ч.
TSMC и GlobalFoundries завершили переговоры о субсидиях на строительство предприятий в США 6 ч.
Трамп возвращается в Белый дом вместе с армией сторонников криптовалюты 7 ч.