Сегодня 08 июня 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 🔥
Apple представила новую Siri, снова — Siri AI поселилась на островке iPhone, работает с Google Gemini и умеет анализировать экран 8 мин.
Apple представила iOS 27 — она стала заметно быстрее и отзывчивее на всех совместимых iPhone 29 мин.
После семи лет разработки олдскульная ролевая игра Sea of Stars от создателей The Messenger получила прощальное обновление и вышла на Switch 2 2 ч.
Meta обвинила создателя шпионского софта Pegasus в нарушении судебного запрета и новых атаках на WhatsApp 2 ч.
Основатель разорившейся криптобиржи FTX Сэм Бэнкман-Фрид подал Трампу прошение о помиловании 2 ч.
Сюжетное дополнение к Fable позволит стать новым боссом древнего культа — первые подробности Order of the Hero 3 ч.
Анонсирована первая за девять месяцев большая игровая презентация Nintendo Direct: когда пройдёт, где смотреть, что покажут 4 ч.
Бесстрашная пиратка, Минотавр и бои на мечах вместо стелса: Resonance: A Plague Tale Legacy получила геймплейный трейлер с датой релиза 4 ч.
Paramount отменила амбициозный ролевой экшен Saber Interactive по «Аватару: Легенде об Аанге» 4 ч.
В Spotify появятся онлайн-трансляции с концертов и возможность покупки билетов 6 ч.
Google заказала у Intel производство 3 млн ИИ-процессоров TPU 2 ч.
Акции TSMC и других азиатских техногигантов массово дешевеют вслед за американскими 4 ч.
Россиян не будут заставлять регистрировать аккаунты через отечественные e-mail — «Антифрод 2.0» доработали 5 ч.
Эстонская Skeleton Technologies представила суперконденсаторные ИБП GrapheneUPS для ИИ ЦОД 6 ч.
Российский рынок радиоэлектроники достиг 4 трлн рублей, но зависимость от импорта остаётся высокой 6 ч.
Стартап Windrose Electric, разрабатывающий электрические грузовики, представил концепцию ИИ ЦОД на колёсах 6 ч.
Репортаж со стенда Patriot на Computex 2026: память DDR5-9600, быстрые SSD и решения для эпохи ИИ 6 ч.
Репортаж со стенда PCCooler на Computex 2026: кулеры для самых мощных процессоров, модульный ПК и шаг к серверному охлаждению 8 ч.
Alphacool показала жидкостный кулер для Xbox и другие новинки на выставке Computex 2026 8 ч.
Репортаж со стенда Ocypus на Computex 2026: корпусные дисплеи, СЖО с обдувом VRM, кулеры с дисплеями и новые корпуса 8 ч.