Сегодня 27 августа 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Британские хирурги провели первую в мире операцию на мозге человека с использованием ИИ в процессе 29 мин.
Заброшенный разработчиками ролевой боевик Wolcen: Lords of Mayhem спустя семь лет получит продолжение — первый трейлер и детали Wolcen 2 2 ч.
Gemini Live перестал быть просто собеседником — теперь ИИ в Android умеет выполнять поручения 3 ч.
«Мы уже достигли AGI» — Дженсен Хуанг объявил главную цель разработчиков ИИ бессмысленной 3 ч.
В поисковой выдаче Google появилась ловушка для ИИ-ботов — ссылки спрятали за редиректом 4 ч.
Owlcat объявила дату релиза Shadow of the Road — пошаговой RPG в феодальной Японии, где смешались магия и стимпанк 4 ч.
Кинематографический боевик Spine в духе «Джона Уика» выйдет летом 2027 года: новый трейлер 4 ч.
OpenAI видела признаки выхода ИИ-агентов из-под контроля, но ничего не сделала 5 ч.
Google представила Gemini 3.5 Transcribe — ИИ превратит живую речь в готовый текст без слов-паразитов 5 ч.
«Нет даже плана для плана»: Билл Гейтс предупредил о неготовности мира к эпохе ИИ 7 ч.
В ЮАР испытали неубиваемую передачу данных лазером по воздуху — простую и перспективную 26 мин.
Китайские учёные сделали литиевые аккумуляторы в полтора раза ёмче — но вылезла проблема с ресурсом 3 ч.
Nvidia придумала более рациональную HBM — она быстрее обычной на 30 % и экономит до 15 % энергии 3 ч.
ИИ-бум добрался до NAND — Kioxia и Sandisk потратят $31 млрд на расширение производства 3 ч.
Представлена умная колонка «СберБум 2.0» с «ГигаЧатом» 3 ч.
Lenovo выпустила первую Android-консоль Legion с поддержкой трансляции игр с ПК 3 ч.
«Двухтонный ИИ-сервер не спрячешь», — уверял Хуанг. Но власти США нашли, как их незаметно перевозили в Китай 4 ч.
CXMT научилась производить LPDDR6 — Xiaomi уже подружила её с процессором Xring O3 4 ч.
Дженсен Хуанг не боится ИИ-пузыря — ускорители без дела не останутся, и вообще «риск очень мал» 4 ч.
Kraftway представляет линейку эргономичных мониторов KraftView с расширенными возможностями подключения 5 ч.