Сегодня 02 октября 2025
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 🔥
Starbreeze в честь второй годовщины Payday 3 объявила об отмене обещанного офлайн-режима, о котором фанаты просили с самого релиза 2 ч.
Epic Games Store устроил раздачу неовикторианского выживания Nightingale от команды бывшего руководителя BioWare 4 ч.
Нелинейная партийная RPG Starfinder: Afterlight отправит в галактику, где соединились магия и технологии — новый геймплейный трейлер 6 ч.
Facebook и Instagram обязали вернуть хронологические ленты в качестве стандартных, но только в Нидерландах 7 ч.
Музыкальные лейблы будут лицензировать контент разработчикам для «этичного» обучения ИИ 7 ч.
Starbreeze отменила кооперативный экшен по Dungeons & Dragons ради Payday — «одной из самых знаковых франшиз в игровой индустрии» 7 ч.
Затраты — выше, безопасность — ниже: Google снова посетовала на заградительное лицензирование Microsoft 7 ч.
Сэма Альтмана поймали за руку при попытке украсть видеокарту — это самое популярное ИИ-видео в Sora 8 ч.
YouTube тестирует новый интерфейс мобильного приложения — реакция пользователей ожидаемо негативная 8 ч.
Суд США разрешил прокуратуре взломать Telegram, но у неё не получилось 10 ч.
Microsoft вложит $33 млрд в бывшую Yandex N.V. и другие «неоклауды», чтобы побороть дефицит мощностей для ИИ 2 ч.
RTX 5090 в 26 раз быстрее Radeon HD 5870: большой тест 180 видеокарт, вышедших с 2009 по 2025 год 2 ч.
У мозга появился конкурент — ДНК-компьютер с невероятно доступным источником питания 2 ч.
Microsoft потратит $33 млрд на доступ к 100+ тыс. NVIDIA GB300 в неооблаках, но со временем хочет перейти на свои ИИ-ускорители 3 ч.
В России начались продажи смартфонов Xiaomi 15T и 15T Pro с камерами Leica — от 54 990 рублей 4 ч.
Почти все новые iPhone разошлись лучше ожиданий — только одна модель не снискала популярности 5 ч.
HP представила 49-дюймовый офисный монитор Series 5 Pro с выдвижной веб-камерой и геймерскими характеристиками 5 ч.
Японцы научили ИИ видеть сквозь стены при помощи Wi-Fi 5 ч.
iPhone 17 Pro обвесили кулерами для SSD — и он выдержал стресс-тест почти без тротлинга 6 ч.
Продажи Tesla рванули до исторического рекорда, но впереди — резкий спад 6 ч.