Сегодня 08 апреля 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 🔥
Разработчики Forza Horizon 6 показали полную карту Японии и шесть минут из взрывного вступления игры 2 ч.
Microsoft без объяснений заблокировала аккаунт VeraCrypt — выпуск обновлений популярного шифровальщика под Windows сорван 2 ч.
«Сломанная, скучная, безликая»: боевик Samson: A Tyndalston Story от создателя Just Cause разочаровал и критиков, и игроков 3 ч.
Valve, вероятно, разрабатывает SteamGPT — ИИ-поддержку для Steam 4 ч.
VK запустила подписку «VK Видео Премиум» для просмотра роликов без рекламы 4 ч.
Valve выпустила приложение Steam Link для Apple Vision Pro 4 ч.
«Былина» скоро станет явью — грандиозная экшен-RPG в мире славянских мифов получила дату выхода в Steam 4 ч.
Hazelight похвасталась продажами A Way Out, It Takes Two и Split Fiction — игры студии купили 50 миллионов человек 5 ч.
X запустила перевод публикаций и редактирование изображений с помощью ИИ Grok 5 ч.
Intel выпустила драйвер с поддержкой профессиональных видеокарт Arc Pro B70 и Arc Pro B65 7 ч.
AMD оценила Ryzen 9 9950X3D2 Dual Edition с двойным 3D V-Cache в $899 — продажи начнутся 22 апреля 2 ч.
«Я использую зверя, чтобы победить зверя»: американцы применяют нейросети для борьбы с ИИ ЦОД 2 ч.
Конверсия задерживается: первый пуск ракеты «Старт-1М» с «Восточного» перенесён на 2027 год 3 ч.
Интерконнект UALink дорос до версии 2.0, хотя до сих пор не воплотился в «железе» — до NVLink ещё далеко 5 ч.
ВТБ заменит ИИ-ускорители NVIDIA на китайские решения 5 ч.
Представлено Insta360 Snap — цифровое зеркало для съёмки селфи на основную камеру смартфона 5 ч.
TikTok инвестирует ещё €1 млрд в ЦОД в Финляндии для хранения и обработки данных европейских пользователей 6 ч.
Обойдутся без Nvidia: Alibaba запустит дата-центр исключительно на собственных ускорителях 6 ч.
GoPro уволит 23 % работников, чтобы вернуться к прибыльности 7 ч.
«Нет дата-центрам»: в Индианаполисе обстреляли дом чиновника, одобрившего строительство ЦОД 7 ч.