Сегодня 29 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 🔥
Пираты объявили о полной победе над Denuvo, но 2K наносит ответный удар 9 мин.
SUSE: удобство важнее безопасности — цифровой суверенитет всех страшно волнует, но на деле деньги идут на ИИ 57 мин.
От GTX 1070 до RTX 5090: ролевая игра The Blood of Dawnwalker от ведущих разработчиков The Witcher 3 и Cyberpunk 2077 получила системные требования 2 ч.
Ubuntu 26.10 получит встроенные ИИ-инструменты — все они будут работать локально и отключаться в один клик 3 ч.
Lenovo купила разработчика, чей BIOS установлен в миллионы ПК по всему миру 15 ч.
Вампирская ролевая игра The Blood of Dawnwalker от ветеранов CD Projekt Red вышла из тени — 13 минут геймплея, дата релиза и предзаказ в России 15 ч.
ИИ заполоняет интернет: 35 % появившихся за последние годы сайтов были созданы нейросетями 15 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой новой версии мобильной GeForce RTX 5070 16 ч.
Nacon закроет студию Spiders — разработчиков Greedfall и Steelrising никто не захотел купить 16 ч.
Игроки не оценили S&box — духовный наследник Garry’s Mod собирает в Steam «смешанные» отзывы 17 ч.
Новому главе Apple Джону Тернусу придётся балансировать между США и Китаем 32 мин.
«Яндекс» нарастил выручку, прибыль и подписчиков, но «временно» просел в ключевом сегменте 33 мин.
ChatGPT Plus потеряет 80 % подписчиков в этом году — зато более дешёвый тариф ChatGPT Go расширит аудиторию в 37 раз 2 ч.
TSMC избавилась от акций Arm на сумму $231 млн 3 ч.
Framework оценила мобильную GeForce RTX 5070 12GB в $1199 и предупредила о повышении цен на версию с 8 Гбайт памяти 3 ч.
Apple и Google активно интересуются услугами Intel по контрактному производству чипов 3 ч.
Выручка Seagate в прошлом квартале взлетела на 44 % на крыльях ИИ-бума 4 ч.
Власти США заблокировали поставки оборудования для производства чипов в адрес китайской Hua Hong 6 ч.
Новая статья: Обзор Infinix NOTE 60: нестандартный подход к смартфону среднего класса 9 ч.
Tenstorrent представила ИИ-серверы Galaxy Blackhole для быстрой генерации токенов и без дезагрегации 10 ч.