Сегодня 02 февраля 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 🔥
Инсайдер огорчил фанатов, которые ждали Аду Вонг и Криса Редфилда в Resident Evil Requiem 3 мин.
Глава HBO дал понять, что третий сезон сериала The Last of Us всё-таки станет последним 2 ч.
Yahoo представила поисковый движок Scout на основе ИИ 2 ч.
Выручка SAP в сегменте облака в 2025 году выросла на четверть, но акции рухнули из-за слабого прогноза 3 ч.
Амбициозная тактическая ролевая игра ATOM RPG 2 отправит вершить судьбу постапокалиптического мира — первый тизер и подробности 5 ч.
xAI хочет нанять лауреатов литературных премий для обучения глупого чат-бота Grok — за $40 в час 9 ч.
Microsoft не будет перегружать Windows 11 ИИ-функциями — возможности Copilot и Recall урежут 01-02 12:12
Gartner: к 2029 году обеспечение цифрового ИИ-суверенитета будет обходиться странам в 1 % ВВП 01-02 12:05
Новая статья: Quarantine Zone: The Last Check — эмоций при досмотре не выявлено. Рецензия 01-02 00:05
Новая статья: Gamesblender № 761: GTA VI только в «цифре», иск к Valve на $900 млн и тайны отмененного «Принца» 31-01 23:32
Seagate сильно отстала от Western Digital по прибыли на Эбайт отгруженных HDD 5 мин.
Япония сделала шаг к добыче редкоземов со дна океана — с глубины 6000 м подняли первую порцию ила 5 мин.
Сингапур собрался стать космической державой и сформирует собственное аэрокосмическое агентство 2 ч.
Apple готовит обновлённый монитор Studio Display 2 ч.
Hitachi Vantara: устаревшая инфраструктура данных оборачивается $108 млрд неэффективных инвестиций в ИИ 3 ч.
Giga Computing выпустила вычислительные узлы TO25-ZU4 и TO25-ZU5 на базе AMD EPYC Turin 3 ч.
Ещё один криптомайнер отказывается от биткоинов в пользу ИИ — Bitfarms переоборудует свои ЦОД под NVIDIA Vera Rubin 4 ч.
Новая статья: Обзор HONOR X8d: тонкий, но очень автономный смартфон с мощным ИИ 4 ч.
CATL представила электромобильные батареи с ресурсом до 1,8 млн км и быстрой зарядкой 4 ч.
Больше не хрусталь: как складные смартфоны перестают быть хрупкими гаджетами для гиков 4 ч.