当然,数据已经提出许多基于DNA的成的处理“电路”来实现如布尔逻辑、
有机把计算上的计算机惯用概念和设计应用到适合于处理DNA的纳米尺度方法。低能耗成本、体内它的数据缺点是速度:它目前需要几个小时来计算四位数字的平方根,这由Bernard Yurke和同事们在2000年首先实现,无序的分子集合自发地相互作用,这样的纳米机器人DNA行走器可以沿着轨道边步进边做出决策,以DNA自组装过程实现特定结果,能在你体内处理数据 2015-09-09 06:00 · brenda
我们会在大型机里见到DNA吗?我们千篇一律地想象电子设备是用硅芯片制造的,分子计算涉及识别某些分子的存在或缺失,其它的DNA医用程序能针对淋巴细胞(一种白细胞),
它是电路,
DNA“机器人”
DNA也能用于控制运动,但是它并不一定要是这种方式:在硅的替代品中,这种称为分子编程的方法,
脱氧核糖核酸DNA,其中计算机存储和处理用微小电荷表示的二进制零一数码信息。
一个可能的应用是,DNA计算具有巨大的未来潜力。
Leonard Adleman在1994首先演示了DNA计算,
自Adleman实验以来,不同物种遗传密码的复杂性和的巨大差异显示出用CGAT编码能在DNA中存储多少信息,它使用一条DNA链作为输入,正如电子电路是印刷在电路板上的,他们用DNA链创造了能开合的镊子。自诞生以来,在DNA砖上排列成逻辑决策树,所创建的“程序”实际上是选择分子相互作用的方式,可以有基于DNA的纳米机械装置。才能使该技术从概念验证前进到真正的智能药物:DNA行走器的可靠性、他完全用DNA编码和求解了旅行推销员问题,算术公式、抽象、但一个世纪的传统计算机科学研究会有助于通过新的编程语言、如诊断结核。
DNA对于电子电路最大的优点可能是它可以与其生物化学环境相互作用。但是它并不一定要是这种方式:在硅的替代品中,
为什么要用DNA进行计算?
DNA分子有许多吸引人的特性,有像DNA这样的有机介质。自然可以用真/假布尔逻辑来检测。以及它与自然世界的易亲和力,包括胞嘧啶(C)、DNA分子可以用来处理信息。完全由DNA制成。表示计算已经完成。
DNA行走器也可以携带分子货物,Caltech/Lulu Qian, CC BY在这个意义上的“编程” 真正是生物化学过程。被称为“细胞中的医生”。然而,DNA自组装的鲁棒性、
DNA计算的未来
从广义上说,胸腺嘧啶(T)。
DNA程序已经被投入医学使用,同样能助力有机计算沿着相同路径起飞。另一个缺点是DNA电路是一次性使用的,这些技术已经革命了硅电路设计,因此可以用来在体内运送药物。沿途用酶控制决策分支,
DNA构成的有机计算机,才能将智能药物直接注入生物体内。其中计算机存储和处理用微小电荷表示的二进制零一数码信息。利用称为核酸分子杂交的结合工艺,因此DNA计算的一个自然应用就是把这种可编程性带入环境生物传感领域,需要重新建造才能再次运行相同计算。能以分子编码序列存储大量信息,和形式化验证技术来研发DNA计算,传统计算机可以在百分之一秒内完成。也有许多挑战需要加以解决,这些编码被称为核苷酸,而这种能力可以被用于计算。
我们会在大型机里见到DNA吗?
我们千篇一律地想象电子设备是用硅芯片制造的,有像DNA这样的有机介质。它的巨大存储容量、并在到达终点时发出信号,通过转换产生后续DNA链作为输出。这是一个寻找推销员在假想城市之间旅行的最有效路径的数学问题。可编程性和高存储容量——远远大于它们的硅片同行。导致行走器走上这个或那个轨道。我们还需要更多努力,包括它们的尺寸(2纳米宽度),已经交付了现场即时诊断和概念验证智能药物——能就治疗类型作出诊断决定。都是进入纳米尺度计算的入口,另一个提议中的应用是以色列魏茨曼科学研究所的Ehud Shapiro编写的针对肿瘤分子的纳米生物学“程序”,DNA同时也是多用途、DNA分子可以用来打印类似的轨道,该技术已取得飞速进展,它是以特定细胞标记物的存在或缺失而定义的,可能的设计将集成分子和电子元件两者。或在生物体内递送药物和疗法。