Сегодня 05 февраля 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 🔥
Дуров: Telegram ни разу не передал данные из переписок — и никогда этого не сделает 14 мин.
Bethesda подтвердила даты выхода Fallout 4: Anniversary Edition и Indiana Jones and the Great Circle на Nintendo Switch 2 21 мин.
Российский банк впервые начал выдавать кредиты под залог биткоинов 50 мин.
Осенью в Substack произошла утечка данных пользователей — обнаружили её только в феврале 2 ч.
Слухи: версия Starfield для PS5 не заставит себя долго ждать, а релиз на Switch 2 под угрозой 2 ч.
«Роботам нужно ваше тело»: сервис RentAHuman.ai позволит ИИ-агентам нанимать людей для работы в реальном мире 3 ч.
Олдскульный ролевой боевик Kromlech в духе «Готики» отправит игроков в мир на грани гибели — новый трейлер и дата выхода в раннем доступе Steam 5 ч.
Аудитория Google Gemini достигла 750 млн активных пользователей в месяц — до ChatGPT осталось совсем чуть-чуть 6 ч.
Создатель классической Prince of Persia расстроен «жестокой» отменой ремейка Prince of Persia: The Sands of Time, но надежды не теряет 6 ч.
Моддеры взялись воссоздавать отменённую Fallout 3 на движке Fallout: New Vegas — первый трейлер Fallout: The New West 6 ч.
Оперативная память и SSD подорожают почти вдвое в текущем квартале — как для ПК, так и для серверов 20 мин.
Из-за дефицита памяти у Raspberry Pi 4 появился версия со «сдвоенной» RAM, а 16-Гбайт версия Raspberry Pi 5 существенно подорожала 27 мин.
BMW признала подписку на обогрев сидений перегибом, но не откажется от разблокировки функций за доплату 40 мин.
SpaceX вопреки традициям намерена попасть в фондовые индексы сразу после IPO 2 ч.
Китайский рынок электромобилей забуксовал — продажи BYD в январе рухнули до минимума за два года 2 ч.
Флагманские Dimensity разогнали выручку MediaTek до $10 млрд — но 2026 год обещает быть сложным 2 ч.
Canon выпустила юбилейную «мыльницу» по цене «зеркалки» — PowerShot G7 X Mark III Anniversary Edition 3 ч.
Юпитер слегка «усох»: зонд «Юнона» уточнил реальные размеры самой большой планеты Солнечной системы 3 ч.
Supermicro удвоила квартальную выручку на фоне спроса на ИИ-оборудование, но прибыль выросла лишь на четверть 3 ч.
Alphacool представила жидкие термопрокладки Apex Thermal Putty X1 3 ч.