För den oinvigde inom biologisk beräkning, de ZDNet rubriken kan ha föreslagit ett språkbearbetningsexperiment som har gått över huvudet:"Provrörets DNA-dator beräknar kvadratroten av 900."

Dock, rubriken återspeglar artikeln korrekt, av Charlie Osborne, att forskare som använder 32 DNA-strängar skapat en form av "biodator" som kan lagra och bearbeta data. Inte bara det, men den här biodatorn visade "de avancerade beräkningsmöjligheter som DNA-baserad arkitektur kan ge framtida datorer genom att beräkna kvadratroten ur 900."

Lång och kort, en dator gjord av DNA-strängarna i ett provrör kan beräkna kvadratroten för tal upp till 900. Forskarna har skrivit en artikel som beskriver deras arbete. "Programmerbar DNA-nanoindikatorbaserad plattform för storskalig kvadratrotslogik biodatorer" visas i Små , som beskrivs som en tidskrift "av ämnen i nano- och mikroskala vid materialvetenskapens gränssnitt, kemi, fysik, teknik, medicin, och biologi."

Chunyang Zhou Hongmei Geng, Pengfei Wang och Chunlei Guo, författarna, angav varför deras forskning är viktig:Hittills, DNA-baserade kretsar som involverar tiotals logiska grindar som kan implementera logiska funktioner har demonstrerats experimentellt, men kretsarna är oförmögna att realisera komplexa matematiska operationer, såsom kvadratrotlogikoperationer, som endast kan utföras med 4 bitars binära tal.

"Ett högkapacitets -DNA -biodatasystem demonstreras genom utvecklingen av en 10 -bitars kvadratrotslogikkrets. Det kan beräkna kvadratroten på ett 10 -bitars binärt tal (inom decimalens heltal 900) genom att designa DNA -sekvenser och programmera DNA -strängförskjutning reaktioner. Insignalerna optimeras genom utmatningsfeedback för att förbättra prestandan i mer komplexa logiska operationer. Denna studie ger ett mer universellt tillvägagångssätt för tillämpningar inom bioteknik och bioteknik."

E&T hade en användbar översättning:

E&T sa, "Datorn använder 32 DNA-strängar för att lagra och bearbeta information, beräkna kvadratroten av kvadrattal 1, 4, 9, 16, 25 och så vidare upp till 900. DNA -datorn använder hybridisering, som uppstår när två DNA-strängar fäster för att bilda dubbelsträngat DNA... forskarna kodar ett nummer på DNA:t med en kombination av tio byggstenar, med varje kombination representerar ett annat nummer upp till 900. Den fästs sedan på en fluorescensmarkör. Teamet styr sedan hybridiseringen på ett sådant sätt att den ändrar den totala fluorescerande signalen så att den motsvarar kvadratroten i det ursprungliga numret. Antalet kan sedan härledas från färgen."

ZDNet , under tiden, förde läsarna närmare begreppet biodatorer i allmänhet:"Biodatorer beskrivs löst som syntetiska biokemiska logiska kretsar och nya experiment har involverat skapandet av logiska grindar - som används i mikroprocessorer och mikrokontroller, bland andra system – att förvandla indata till en logisk utdata via DNA-lagring."

Så gjorde Angel Goni-Moreno och Pablo Ivan Nikel in Gränser , som de förklarade biodatorer i enkla termer. "Beräkning kan brett definieras som den formella procedur genom vilken indata bearbetas enligt fördefinierade regler och omvandlas till utdata. Eftersom denna definition inte specificerar vilken typ av information och regler som är involverade i processen, den är tillämplig på elektroniska enheter såväl som på biologiska system. Med andra ord, biologiska system do utföra beräkningar."

Biodatorer behöver ingen introduktion till dem som redan känner till år av forskning; under 2011 Scientific American rapporterade redan om framsteg inom "DNA-baserade kretsar."

Artikeln talade om insatser vid California Institute of Technology, till exempel, använder "DNA-nanostrukturer som kallas gungbrädor för att konstruera logiska kretsar analoga med de som används i mikroprocessorer."

Sedan byggde Caltech-forskarna en DNA-baserad krets som kunde spela ett enkelt minnesspel.

Scientific American förklarade:"Precis som kiselbaserade komponenter använder elektrisk ström för att representera 1:or och 0:or, biobaserade kretsar använder koncentrationer av DNA-molekyler i ett provrör. När nya DNA -strängar läggs till i provröret som 'input, ' lösningen genomgår en kaskad av kemiska interaktioner för att frigöra olika DNA-strängar som 'output'."

John Loeffler in Intressant teknik diskuterade varför det fortsatta intresset för "DNA-beräkning":

"Under det senaste decenniet, ingenjörer har stött på fysikens hårda verklighet i jakten på kraftfullare datorer:transistorer, på/av-knapparna som driver datorprocessorn, kan inte göras mindre än de är för närvarande. Ser bortom kiselchipet, Ett intuitivt alternativ utvecklas för närvarande med hjälp av DNA för att utföra samma typer av komplexa beräkningar som kiseltransistorer gör nu."

Loeffler om dess potential:"Materialen som behövs för att syntetisera DNA-molekyler är billiga och lättillgängliga och förblir stabila vid rumstemperatur och längre. Vad DNA Computing potentiellt kan uppnå givet DNA:s motståndskraft och biologiska parallellism representerar ett viktigt steg mot framtidens datoranvändning. ."

Så, kommer att tala ökning av "DNA -beräkning" som bortsett från "kiseldatorer?" Guo, för en, sa att han tror att DNA-datorer en dag kan ersätta traditionella datorer för komplexa beräkningar, enligt Ny vetenskapsman .

© 2020 Science X Network