Сегодня 14 ноября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Queen's Domain — по заветам FromSoftware. Рецензия 5 ч.
Google встроила «Кошелёк» в Gemini: ИИ сможет анализировать расходы и находить забытые подписки 7 ч.
PS5 теряет эксклюзивы: метроидвания God of War: Sons of Sparta выйдет на PS4 с новым контентом 9 ч.
У ChatGPT появился «Кошелёк» — теперь ИИ-агенты смогут совершать покупки от имени пользователя 9 ч.
Сервисы Microsoft стали восстанавливаться после одного из самых продолжительных глобальных сбоев 9 ч.
США арестовали $1,2 млрд из похищенных у Binance активов на $6,3 млрд 9 ч.
В GTA VI будет полноценный внутриигровой мультсериал — первый трейлер Macca & Friends 10 ч.
Microsoft вынудила трейдеров и работников офисов по всему миру вспомнить про факсы и телефоны 10 ч.
У Anthropic Claude произошёл глобальный сбой вслед за сервисами Microsoft 13 ч.
Американские разработчики привили китайской ИИ-модели Alibaba Qwen3.8 западные ценности 16 ч.
Intel выпустила эксклюзивный Core Ultra 7 260K для магазина Newegg — он совсем чуть-чуть медленнее 265K 3 ч.
Процессоры могут повторить судьбу видеокарт: бум ИИ грозит новым дефицитом комплектующих 5 ч.
Предложение занять пост гендиректора Nvidia получил глава Arm, но это не точно 5 ч.
Мышь с трекболом, который можно подвинуть под себя: Keychron открыла предзаказы на T1 HE за $60 5 ч.
ИИ-проекты Китая на $3,2 млрд оказались под угрозой из-за увольнения Хуанга 5 ч.
Первые компоненты умного дома Apple Home Collection стали доступны для предзаказа 5 ч.
AMD представила ускорители Instinct MI450X с уменьшенным объёмом памяти 6 ч.
AMD неожиданно потеряла позиции на рынке настольных процессоров: доля Intel снова превысила 70 % 7 ч.
QuantumScape нашла способ обуздать главную проблему твердотельных аккумуляторов и готова поделиться технологией 7 ч.
Китайскую любовницу Дженсена Хуанга связали с контрабандой чипов NVIDIA в КНР 7 ч.