Сегодня 19 марта 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 🔥
МТС Exolve внедрила цифровые коммуникационные решения в «СтройЭнергоКом» 13 мин.
Роскомнадзор опроверг сообщения о том, что перестал справляться с блокировками в Рунете 2 ч.
Измеритель скорости интернета «Яндекс Интернетометр» обзавёлся мобильным приложением 3 ч.
«Внушает трепет»: моддеры взялись за полноценный ремейк классической Baldur’s Gate на базе Baldur’s Gate 3 4 ч.
Anthropic догоняет OpenAI в сфере ИИ для бизнеса 4 ч.
ИИ по-русски: Минцифры РФ предложило правила регулирования нейросетей 5 ч.
Мультиплеерный вестерн The Legend of California от студии соавтора Overwatch можно будет попробовать совсем скоро — подробности публичной «альфы» 5 ч.
Россияне начали массово строчить электронные письма на фоне блокировки Telegram 5 ч.
Больше — не всегда лучше⁠⁠: критики вынесли вердикт Crimson Desert 6 ч.
Интерфейс некогда перспективной ОС Google Fuchsia возродили в браузере 6 ч.
16 тыс. км без регенерации сигнала: Ciena и Meta установили рекорд дальности и скорости передачи данных по подводному кабелю Bifrotst 2 ч.
Регулятор США углубил расследование в отношении автопилота Tesla после девяти ДТП 2 ч.
Лунный экипаж NASA повторно ушёл на карантин — все настроены на полёт через две недели 2 ч.
Игровые ноутбуки на новых процессорах Intel не выйдут все сразу — сначала лишь Lenovo, Razer и Dell 3 ч.
Apple зарабатывает на чужом ИИ, пока Siri буксует: доходы от приложений могут превысить $1 млрд 3 ч.
Китайские учёные научили робота играть в теннис новым методом обучения 3 ч.
Nscale купит 8-ГВт кампус AIPCorp Monarch — Microsoft достанется 1,35 ГВт ИИ-мощностей 3 ч.
Облачные провайдеры стали поднимать цены из-за повышенного спроса на ИИ и дефицита оборудования 3 ч.
GMI Cloud развернёт в Японии суверенную ИИ-инфраструктуру стоимостью $12 млрд 4 ч.
Война в Иране сломала поставки чипов в Европу — покупатели столкнулись с задержками и ростом цен 4 ч.