Сегодня 14 марта 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

У мозга появился конкурент — ДНК-компьютер с невероятно доступным источником питания

Практически все вдохновленные биологией разного рода молекулярные компьютеры сталкиваются с фундаментальной проблемой: отсутствием универсального источника энергии, подобного электричеству в компьютерах или АТФ в живых организмах. Это делает их одноразовыми, ограничивая выполнение задач до исчерпания «топлива». Учёные из США разработали ДНК-компьютер с невероятно доступным источником питания — это обычное тепло, которое можно найти везде.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Об открытии статьёй в журнале Nature сообщили исследователи Тяньци Сонг (Tianqi Song) и Лулу Цянь (Lulu Qian) из Калифорнийского технологического института (Caltech). Они разработали многослойные логические схемы и нейронные сети на основе ДНК, которые можно многократно перезаряжать простым циклом нагрева и охлаждения. Такой подход позволяет системам работать минимум 16 циклов без накопления отходов, открывая путь к автономным молекулярным вычислениям. У мозга появился конкурент: органика оказалась способной к сложным «раздумьям» на иных принципах без использования нервных тканей.

Учёные нашли выход в том, что назвали кинетической ловушкой. Это стало механизмом перезарядки ДНК-компьютера. «Это как взведённая мышеловка», — поясняют исследователи. Она готова к действию от малейшего прикосновения. Нити ДНК специально спроектированы так, чтобы сгибаться в форму шпильки-невидимки для волос. При нагреве до 95 °C все нити разделяются и свободно плавают в растворе. При охлаждении они быстро формируют шпильки — одномолекулярные структуры.

Эта шпилька остаётся заряженной — готовой к действию — до появления в растворе входных данных в виде молекул-катализаторов. Катализаторы высвобождают энергию в процессе распрямления молекул ДНК. В зависимости от входных данных, зашифрованных в молекулах-катализаторах, происходит вычислительный процесс — реакции молекул ДНК. Чтобы вернуть схему в первоначальное состояние, необходимо нагреть раствор и затем охладить его: молекулы ДНК снова распрямляются, а потом сворачиваются в форму шпилек. Такой простой цикл обеспечивает полную перезагрузку схемы за считаные минуты — без внесения химикатов и иной подпитки.

Для эксперимента исследователи создали полноценную 100-битную нейронную сеть, способную классифицировать рукописные цифры «6» и «7» из базы данных MNIST. Система включала до 289 различных нитей ДНК в одной пробирке и использовала чередующиеся слои вентилей из «шпилек». Такая архитектура обеспечила бесперебойную передачу сигналов через несколько уровней, минимизируя помехи и повышая масштабируемость. Вычисления происходили без чипов или электричества, полагаясь исключительно на молекулярные взаимодействия, что наглядно продемонстрировало потенциал ДНК для решения сложных задач машинного обучения.

 Источник изображения: Nature 2025

Источник изображения: Nature 2025

После отработки алгоритма раствор с ДНК перезагружается: добавляются молекулы-ингибиторы для нейтрализации входных данных (молекул-катализаторов), затем следует нагрев для разделения нитей и охлаждение для нового формирования шпилек. Этот процесс был повторён для десяти тестовых изображений, подтвердив надёжность системы в обработке разнообразных данных. Отсутствие накопления отходов и стабильность на протяжении 16 циклов подчеркнули практическую жизнеспособность подхода и преодоление прежних ограничений ДНК-вычислений, где логические элементы быстро деградировали из-за побочных продуктов.

Прорыв радикально расширяет понятие компьютера, показывая, что устойчивые вычисления возможны без проводов или кремния — достаточно простых изменений температуры. Он закладывает основу для автономных химических систем с вычислениями и обучением без контроля, во многом имитируя эволюцию жизни. Это также обостряет вопросы о природе интеллекта, противопоставляя наш эволюционировавший мозг «мышлению» в молекулярных нейронных сетях.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Хакеры начали заполонять GitHub проектами с «невидимым» вредоносным кодом 6 ч.
Игры для ПК избавятся от компиляции шейдеров — Microsoft повсеместно распространит ASD на Windows 6 ч.
Группа ИИ-агентов взломала базу данных несуществующей компании, хотя их об этом не просили 7 ч.
Adobe заплатит $150 млн по иску о платной отмене подписок на Photoshop и другие приложения 9 ч.
Meta скоро отключит сквозное шифрование для личных сообщений в Instagram 9 ч.
Администрации Трампа перепадут $10 млрд в качестве вознаграждения за «приземление» TikTok 11 ч.
xAI накрыла новая волна увольнений — компанию покинули ещё два сооснователя, которых Маск обвинил в отставании Grok от конкурентов 13 ч.
Новая статья: Styx: Blades of Greed — одни и те же гоблинские шутки. Рецензия 19 ч.
VK Tech нарастила выручку в 2025 году на 38,0 %, а облако VK Cloud — на 13,5 % 20 ч.
Nvidia пообещала ускорить «в миллион раз» трассировку лучей и путей в будущих GPU 20 ч.
Энтузиаст полгода тестировал DVD-RW перезаписью — самыми надёжными оказались диски, которые уже не выпускаются 8 мин.
В России в прошлом году солнечная генерация выросла всего на 100 МВт — в 3150 раз меньше, чем в Китае 3 ч.
Китай начал строить космические аппараты для доставки образцов грунта с Марса 6 ч.
В Meta назревает новая волна увольнений: из-за ИИ могут уволить каждого пятого 6 ч.
Chuwi снова поймали на подмене процессоров: внутри ноутбука оказался менее мощный Ryzen, чем в характеристиках 6 ч.
Учёные открыли соединение алюминия, способное заменить катализаторы из золота и платины 6 ч.
Apple отпразднует 50-летие мероприятиями «по всему миру» — на первом спела Алиша Киз 6 ч.
Телескоп LOFAR обнаружил 13,7 млн ранее неизвестных объектов в крупнейшем радиообзоре Вселенной 8 ч.
Amazon начнёт запускать ИИ-модели на гигантских чипах Cerebras 9 ч.
Silicon Motion представила контроллер SM8008 для загрузочных SSD в дата-центрах 9 ч.