Da asporto chiave
- Una nuova scoperta potrebbe utilizzare il DNA per creare chip per computer.
- La ricerca è l'ultimo passo nel campo in crescita del DNA, che è in stallo da decenni ma mostra grandi promesse.
- I computer basati sul DNA sono utili perché sono estremamente efficienti dal punto di vista energetico.
I computer che funzionano con il DNA potrebbero essere sempre più vicini a diventare dispositivi pratici.
I ricercatori di un'università sudcoreana hanno recentemente trovato un modo per creare un chip basato sul DNA che un personal computer può controllare per eseguire calcoli, secondo un nuovo documento di ricerca. Il team ha utilizzato la stampa 3D per fabbricare un chip in grado di eseguire la logica booleana, uno dei metodi fondamentali della programmazione informatica. È l'ultimo passo nel campo in crescita dell'informatica del DNA, che è in stallo da decenni ma mostra grandi promesse.
"A differenza dei computer digitali, i computer a DNA potenzialmente migliorano ed estendono le nostre capacità di andare oltre l'elettronica in futuro", Hieu Bui, un professore che studia DNA computing alla Catholic University of America e non è stato coinvolto nello studio, ha detto a Lifewire in un'intervista via e-mail.
Ad esempio, ha detto Bui, un computer del DNA "può elaborare biomarcatori come sequenze di DNA o RNA come input e produrre utili bioinformazioni (ad esempio, conta cellulare, gruppi sanguigni, ecc.) come output."
DNA che può calcolare
DNA è l'elica a doppio filamento che contiene tutte le nostre informazioni genetiche. Le singole unità di DNA hanno coppie di molecole che possono essere utilizzate per eseguire calcoli per il calcolo del DNA.
Nel loro nuovo articolo, gli scienziati della Incheon National University in Corea affermano di aver trovato un chip microfluidico programmabile basato sul DNA che un personal computer può controllare. Il chip ha un sistema di valvole motorizzate che può essere azionato tramite un PC o uno smartphone.
"La nostra speranza è che le CPU basate sul DNA sostituiranno le CPU elettroniche in futuro perché consumano meno energia, il che aiuterà con il riscaldamento globale", ha affermato Youngjun Song, che ha guidato lo studio, in un comunicato stampa. "Le CPU basate sul DNA forniscono anche una piattaforma per calcoli complessi come soluzioni di deep learning e modellazione matematica."
Bui ha definito il nuovo documento di Incheon "un segno promettente per la tecnologia che si è evoluta dall'inizio degli anni '80".
I computer basati sul DNA sono utili perché sono estremamente efficienti dal punto di vista energetico, anche durante l'elaborazione di enormi quantità di dati perché si basano su processi biologici anziché sull'elettricità, ha detto a Lifewire lo stratega dei dati Nick Heudecker in un'intervista via e-mail.
"I computer con DNA sono anche resilienti rispetto alle architetture informatiche tradizionali", ha affermato. "Indipendentemente dai suoi successi, l'informatica tradizionale è fragile. Per ottenere qualsiasi forma di successo è necessaria una gestione vigile delle condizioni, degli ambienti e degli input."
La nostra speranza è che le CPU basate sul DNA sostituiscano le CPU elettroniche in futuro perché consumano meno energia, il che aiuterà con il riscaldamento globale.
Poiché è un sistema biologico, il DNA è in grado di controllare gli errori e di autoripararsi, rendendolo una piattaforma di elaborazione e archiviazione dati ideale, ha affermato Heudecker.
"Questa resilienza intrinseca, unita alla sua densità di archiviazione, pone il DNA computing in una posizione unica rispetto ad altre opzioni di calcolo, come il calcolo quantistico", ha aggiunto.
Trasformare il DNA in macchine
Molte aziende stanno cercando di utilizzare la tecnologia del DNA per creare computer utili, ha detto Heudecker.
La startup CATALOG, ad esempio, afferma di avere un metodo unico per codificare i dati come DNA che utilizza un approccio a basso costo. La società afferma di aver codificato con successo tutto il testo di Wikipedia in inglese in DNA sintetico.
Helixworks crea un meccanismo di codifica basato sul DNA in grado di identificare oggetti fisici e dimostrarne la provenienza, ha affermato Heudecker. Il prodotto, HelixID, consente ai produttori di incorporare informazioni dettagliate sul prodotto in un filamento di DNA, come il numero di serie, i numeri di lotto o di lotto e le date di scadenza direttamente in alimenti e bevande, prodotti farmaceutici e tessili, abbigliamento e beni di lusso.
Alcune tecnologie del DNA sono ancora nella fase iniziale di ricerca. Micron Technology sta lavorando sull'archiviazione dei dati del DNA come una nuova forma di memoria, chiamata Nucleic Acid Memory (NAM). Microsoft sta collaborando con l'Università di Washington e ha dimostrato l'archiviazione e il recupero dei dati del DNA.
Ma i pratici computer DNA sono probabilmente ancora a dieci anni dall'arrivo sugli scaffali dei negozi, ha detto Heudecker.
"Le attuali tecnologie di sequenziamento e sintesi del DNA sono troppo costose e lente per competere con l'infrastruttura informatica tradizionale", ha affermato.
