Сегодня 04 апреля 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 🔥
Суд обязал Netflix вернуть деньги за необоснованное повышение стоимости подписок, но только в одной стране 3 ч.
Anthropic ввела дополнительную плату за подключение OpenClaw к Claude 3 ч.
На Perplexity подали в суд за тайную передачу личных данных и переписок пользователей рекламщикам 3 ч.
Техподдержка NASA удалённо починила Microsoft Outlook на планшете командира лунной миссии Artemis II 3 ч.
Anthropic связала склонность Claude к шантажу и жульничеству с давлением и невыполнимыми задачами 9 ч.
Поддержка ИИ-моделью DeepSeek V4 ускорителей Huawei вызвала рост спроса на них в Китае 9 ч.
Новая статья: Life is Strange: Reunion — отчаяние приводит к успеху. Рецензия 14 ч.
Креативный директор Naughty Dog заинтриговал фанатов фотографией из командировки — на снимке углядели тизер Uncharted 5 17 ч.
Комедийная ретрофутуристическая игра Breathedge 2 пережила тотальную переработку геймплея и взяла курс на ранний доступ Steam 18 ч.
State of Decay 3 восстала из мёртвых и спустя шесть лет после анонса готовится к публичной «альфе» 19 ч.
Специалисты iFixit разобрали наушники Apple AirPods Max 2 — внутренняя компоновка не изменилась 5 мин.
Беспроводная оптическая связь внутри помещений показала новые рекорды скорости и эффективности 2 ч.
Спутниковое телевидение после аварии вернули в Сибирь, но отключили на Дальнем Востоке 2 ч.
Apple распродала все Mac Studio с 256 Гбайт оперативки — сроки доставки растянулись до 4–5 месяцев 4 ч.
Удачно прилунившийся модуль Firefly Aerospace Blue Ghost рассказал о Луне нечто неожиданное 5 ч.
Китайские производители чипов завершили прошлый год рекордными объёмами выручки 7 ч.
Тестовый полёт космического корабля SpaceX Starship V3 в очередной раз перенесён на месяц 9 ч.
Восстание стиральных машин: программное обновление не позволило клиентам Samsung выстирать одежду 10 ч.
Соучредитель Supermicro с соучастником отрицают участие в контрабанде ИИ-чипов NVIDIA в Китай 14 ч.
На память теперь уходит до 30 % расходов при создании ЦОД — в четыре раза больше, чем в 2023 году 18 ч.