Сегодня 05 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 🔥
Олдскульный ролевой боевик Kromlech в духе «Готики» отправит игроков в мир на грани гибели — новый трейлер и дата выхода в раннем доступе Steam 28 мин.
Аудитория Google Gemini достигла 750 млн активных пользователей в месяц — до ChatGPT осталось совсем чуть-чуть 2 ч.
Создатель классической Prince of Persia расстроен «жестокой» отменой ремейка Prince of Persia: The Sands of Time, но надежды не теряет 2 ч.
Моддеры взялись воссоздавать отменённую Fallout 3 на движке Fallout: New Vegas — первый трейлер Fallout: The New West 2 ч.
Выручка YouTube достигла рекордных $60 млрд в 2025 году — больше, чем у Netflix 3 ч.
Годовая выручка Google впервые превысила $400 млрд — забрасывание ИИ деньгами усилится 3 ч.
Ставший вирусным ИИ-агент OpenClaw накрыло волной вредоносных дополнений 4 ч.
ICE — не айс: французская Capgemini продаст подразделение CGS, обслуживающее власти США 6 ч.
Никита Буянов опроверг связь загадочной Cor3 с Escape from Tarkov и Battlestate Games, ещё больше запутав фанатов 6 ч.
Новая глава, старое название: Blizzard анонсировала перезагрузку Overwatch 2 16 ч.
Sony научилась зарабатывать без роста продаж — рухнувшие на 16 % поставки PS5 компенсировали подписки 14 мин.
KKR и Singtel выкупили оператора ЦОД STT GDC за $5,1 млрд 23 мин.
«Яндекс» научил «Алису» понимать естественную речь для управления умным домом 28 мин.
Foxconn в очередной раз резко нарастила выручку — и снова благодаря Nvidia 29 мин.
В Москве не осталось электроэнергии для новых дата-центров — и быстро ситуацию не исправить 34 мин.
В Москве закончилась электроэнергия для новых дата-центров 43 мин.
Разорванная чёрной дырой звезда запустила рекордный джет — в триллионы раз мощнее «Звезды смерти» 45 мин.
Приставка Steam Machine выйдет до конца июня, но даже Valve до сих пор не знает ни дату, ни цену 2 ч.
Omdia прогнозирует рост цен на всё более дефицитные серверные CPU 3 ч.
Ядерный взрыв для защиты Земли от астероида может быть безопаснее, чем считалось — учёные провели эксперимент 3 ч.