Trois chercheurs de l'Institut Hamilton d'Irlande ont conçu un ordinateur moléculaire, utilisant des brins d'ADN en interaction suspendus dans l'eau, capables de multiplication, division et addition.
L'équipe, composée du professeur Damien Woods, du professeur adjoint Dr Abeer Eshra et du Dr Tristan Stérin, a publié leurs résultats dans un article de la revue Nature.Ils disent que cette recherche ouvre de nouvelles voies pour le stockage de données à long terme., l'informatique écoénergétique et, éventuellement, les systèmes moléculaires fonctionnant à l'intérieur des cellules pour des cas d'utilisation, y compris la détection de maladies.
Des chercheurs en ADN de Maynooth
Le concept semble étonnamment simple en vue d'ensemble, mais très complexe en application.Des chercheurs ont placé une goutte d'eau salée dans un tube à essai, avec des fragments d'ADN courts et un échafaudage plus long.Le chauffage puis le refroidissement du mélange déclenchent l'ADN pour effectuer des calculs.Une innovation clé est que le système trouve naturellement cette réponse sans entrée d'énergie continue.??
Appelé l'ordinateur à échafaudage d'ADN (SDC), il utilise de longs brins d'ADN en échafaudage comme épine dorsale. Des centaines de brins plus courts se fixent à des sites de liaison prédéfinis pour encoder des bits.Ces liaisons peuvent être modifiées pour éditer les données comme entrée pour les programmes moléculairesLes interactions ADN se comportent de manière prévisible, comme les briques Lego ou les origami ADN, et le même matériel humide peut exécuter des programmes moléculaires distincts.
Le refroidissement conduit le système vers un état d'équilibre thermodynamiquement stable codant les sorties d'algorithmes.Les chercheurs notent que cela élimine les sous-systèmes de correction d'erreurs séparés, car le système s'installe naturellement dans l'état de sortie cible.
L'équipe a exécuté dix programmes, dont:
--- Multiplication par 3,
---divisé par 2,
-- détection de parité à 8 bits,
---addition de nombres de 25 bits calcul de 100 bits.
Selon les normes du silicium, le calcul reste lent, bien qu'il établisse de nouvelles normes de vitesse dans le calcul de l'ADN.Une expérience portant sur l'addition de chiffres allant de 11 millions à 34 millions a pris jusqu'à 14 heures pour obtenir les résultats.Les chercheurs rapportent que le SDC peut compléter des calculs non triviaux en aussi peu que 30 secondes à une minute.correspondant aux limites de vitesse de leur équipement de laboratoire et représentant les plus rapides de ces programmes documentés dans la littérature informatique ADN.
Le Dr Eshra a déclaré: "La réaction se produit rapidement dans le tube à essai, mais pas aussi vite que le silicium, et elle n'est pas destinée à l'être.
L'appareil est également décrit comme robuste et réutilisable, complétant jusqu'à 25 calculs séquentiels distincts.
La complexité de ce travail peut être vue dans les diagrammes présentés dans leur article Nature;
L'examen de l'intégralité du diagramme permet d'illustrer sa portée.
Les chercheurs écrivent dans leur article de Nature: "Les principes de calcul thermodynamique pourraient permettre un stockage robuste des données ADN.L'accès lent aux données et la complexité du système rendent impraticable le stockage généralisé d'ADNLes affirmations selon lesquelles l'informatique au silicium, même avec une consommation d'énergie constante, est menacée par cette recherche financée par l'État sont clairement exagérées.L'analyse de l'ADN moléculaire pourrait être utile pour reprogrammer les cellules humaines., une perspective passionnante.
Le professeur Woods a fait remarquer: "C'est la science du ciel bleu. Nous ne savons pas où nous mènera le futur".
Tristan Stérin a fait un compte rendu détaillé de la recherche et de ses origines.
Notes de départ
Cette recherche en informatique sur l'ADN reçoit un financement de l'UE dans le cadre du projet DISCO, Infrastructure de stockage et de calcul basée sur l'ADN.L'initiative explore les technologies ADN pour de nouvelles méthodes de calcul et de stockage de donnéesFinancé par le Conseil européen de l'innovation (CEI), le projet est doté d'environ 4 millions d'euros (4,6 millions de dollars).Coordonné par le professeur Woods et le groupe TAPDANCE de l'université de Maynooth, ses partenaires sont Tilibit de Munich spécialisée dans l'origami ADN et PRGM.dev / Major Groove basé à Paris.
TAPDANCE est le groupe de recherche sur la théorie et la pratique des moteurs de calcul de l'ADN au sein de l'Institut Hamilton et du Département d'informatique de l'Université Maynooth, dirigé par le professeur Woods.
L'Université de Maynooth est une école constitutive de l'Université nationale d'Irlande basée à Maynooth, dans le comté de Kildare, en Irlande, à environ 15 miles à l'ouest de Dublin.
La Commission a examiné les informations fournies par les autorités chinoises.
Sandy Yang, directeur de la stratégie mondiale
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