Počítače vytvořené z DNA a enzymů budou až 100 000x rychlejší, než ty současné

Již delší dobu pracují vědci na technologiích, které by umožnily používat biologické materiály ve světě počítačů. Skupina izraelských vědců nedávno ohlásila, že vytvořila jednoduchý počítač, který běží „na DNA a enzymy “.

Patrně se shodneme na tom, že hlavním cílem vědeckého zkoumání není zápis Guinessovy knihy rekordů. Přesto může vědce potěšit, když vytvoří něco tak originálního, že si to zápis do tohoto seznamu rekordů a kuriozit zaslouží. Takovým úspěchem se nyní mohou chlubit izraelští vědci, kteří vytvořili nejmenší počítač na světě. K jeho sestrojení nepotřebovali žádnou z křemíkových technologií, ale biologický materiál. DNA počítač Tak jako v běžných počítačích, i v tomto případě je potřeba, aby měl počítač hardware a software. Tuto úlohu zajišťují enzymy a DNA. Zatímco enzymy jsou tím pomyslným hardware, DNA slouží jako software. Izraelští vědci z Weizmannova vědeckého institutu se o sestrojení podobného výpočetního stroje pokoušeli již v roce 2001, kdy ohlásili, že vytvořili tak malý počítač, že by se takových systémů vešlo do kapky asi bilión. Dohromady pak systémy dokáží provést asi miliardu přenosů každou sekundu. Počítání či jiné operace jsou přitom vedlejším produktem chemických reakcí. Zatím vše probíhá tak, že vědec pomocí kontroly kompozice DNA říká systému, co má dělat. Výsledek je pak zjišťován na základě struktury a délky výstupní molekuly DNA Nový DNA počítač jde ještě dále. Nejenže je asi 100 000krát rychlejší než běžně dostupné počítače, ale navíc tento systém nebude potřebovat externí zdroj napájení. Napájení bývalo doposud zajištěno molekulou, která je označována jako ATP. Ta je běžným zdrojem energie pro buněčné reakce. Nově je DNA systém schopen získat energii ze vstupu, jinými slovy se každý požadavek stává nositelem energie. Výhody a nevýhody Ačkoliv by se z předchozích řádků mohlo zdát, že nám DNA počítače vtrhnou rychle do života, opak je pravdou. DNA počítač má totiž omezenou funkčnost a nedá se s ním zatím počítat pro práci s nějakými praktickými aplikacemi. V podstatě dokáže odpovídat na dotazy pouze ano nebo ne. Na druhou stranu mohou molekuly DNA udržet mnohem více informací v poměru k v současnosti užívaným technologiím. V článku věnovaném tomuto problému v časopise National Geographic se například uvádí, že na jeden krychlový centimetr se vejde až bilión hudebních CD. Navíc je potřeba vzít v úvahu, že spotřeba takových systémů, jaké vytvořili v Izraelské laboratoři, se odhaduje na milióntinu spotřeby systému, které by byly vytvořeny současnými technologickými postupy. Rozdíl mezi DNA systémy a klasickým počítačem je i v tom, že PC provádí velice rychle jeden výpočet. DNA počítač naproti tomu dokáže dát během jedné sekundy miliardy simultánních odpovědí. To jej dělá mnohem výhodnější pro řešení „fuzzy logic“ problémů, u nichž není pouze jeden výsledek. Využití Zatím největší naděje se v oblasti DNA počítačů vkládají do jejich využití v medicíně. Přímo uvnitř buňky by takové systémy byly schopny včas rozpoznat případné zdravotní problémy.