Сегодня 20 июля 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 🔥
Тодд Говард признался, что ворует идеи с Reddit 16 мин.
Приложение камеры Adobe Project Indigo получило набор генеративных фильтров и научилось удалять лишние объекты 2 ч.
«Орден нуждается в вас как никогда»: GamesVoice открыла сбор средств на русскую озвучку Assassin’s Creed Black Flag Resynced 3 ч.
The Life and Suffering of Prince Jerian от экс-разработчиков «Жизни и страданий господина Бранте» стартовала в Steam с «очень положительными» отзывами 3 ч.
Ubisoft компенсирует задержку новых Assassin’s Creed, Far Cry и Ghost Recon переизданиями старых игр, включая Watch Dogs: Legion и Ghost Recon Wildlands 5 ч.
Россияне сегодня столкнулись с недоступностью Apple App Store — «Роскомнадзор» заявил, что ни при чём 5 ч.
«Команда Doom наполовину на месте, а наполовину выброшена»: из id Software уволили две трети разработчиков Doom (2016) 5 ч.
Авторитетный инсайдер: руководители студий Xbox «абсолютно ненавидят» Game Pass, потому что сервис обесценивает игры 9 ч.
Компании начали проверять кандидатов на дипфейки — хакеры с ИИ всё чаще подсовывают «синтетических сотрудников» 10 ч.
Олдскульная боевая гонка Fumes получила кооператив на 250 игроков, но для него нужен «компьютер NASA» 10 ч.
Microsoft внедрит новейшую платформу AMD Helios AI в облако Azure 32 мин.
Google разрабатывает чип Frozen v2, на котором модели Gemini смогут работать эффективнее 4 ч.
Nebius заложила свои GPU. чтобы купить ещё GPU 4 ч.
Китайская CXMT начала тестировать чипы LPDDR6 — запуск массового производства запланирован на второе полугодие 5 ч.
Скоро появятся ноутбуки со сверхъяркими экранами Tandem OLED — Samsung начала массовые поставки 5 ч.
Британская Orcadian построит в Северном море автономный 200-МВт ЦОД — на природном газе и с захватом углерода 5 ч.
Спрос на GPU-инфраструктуру в России за год взлетел в шесть раз 7 ч.
Четыре плана «Б» и все провальные: запуск 2,45-ГВт ИИ ЦОД Project Jupiter для Oracle и OpenAI задержится из-за проблем с поставками газа 7 ч.
Стартап Reflection AI приобретёт вычислительные мощности Nebius на $1 млрд 8 ч.
NASA показало завораживающий таймлапс Марса, снятый зондом «Психея» 9 ч.