دانشمندان دانشگاه مینوث ایرلند یک رایانه مولکولی مبتنی بر DNA ساختهاند که میتواند محاسبات را بدون استفاده از جریان برق انجام دهد. این سامانه که «Scaffolded DNA Computer» نام دارد، اطلاعات را به جای ترانزیستورها و سیگنالهای الکتریکی، با برهمکنش مولکولهای DNA پردازش میکند.
این رایانه با استفاده از تکنیکی موسوم به DNA Origami ساخته شده است؛ در این روش، یک رشته بلند DNA بهعنوان داربست در کنار صدها رشته کوتاهتر قرار میگیرد. مخلوط DNA در محلول آب و نمک قرار داده میشود و پس از گرم و سرد شدن، مولکولها به شکل قابلبرنامهریزی خودآرایی میکنند.
نحوه محاسبه با کامپیوترهای معمولی تفاوت اساسی دارد. در رایانههای سیلیکونی، تغییر وضعیت ترانزیستورها و جریانهای الکتریکی اطلاعات را پردازش میکند، اما در رایانه DNA، اتصال و جدا شدن رشتههای DNA و حرکت آنها به سمت ساختار پایدارتر، بخشی از فرایند محاسبه را انجام میدهد.
پژوهشگران این سامانه را برای انجام چندین عملیات ریاضی از جمله جمع، تفریق، ضرب و تقسیم آزمایش کردند. این رایانه همچنین توانست محاسبات ۱۰۰ بیتی را انجام دهد و در آزمایشهای گزارششده، محاسبات را بدون نیاز به سیستم تصحیح خطای متداول در برخی سامانههای محاسباتی انجام داد.
البته «بدون برق» به این معنا نیست که سامانه هیچ انرژیای مصرف نمیکند. فرایند آغازین آزمایش به گرمکردن و سپس سردکردن محلول نیاز دارد و انرژی مورد نیاز محاسبه از فرایندهای شیمیایی و رسیدن مولکولها به وضعیت پایدار تأمین میشود. نکته مهم این است که برای خود فرایند محاسبه، جریان الکتریکی مداوم مانند رایانههای امروزی مورد نیاز نیست.
این فناوری فعلاً قرار نیست جایگزین پردازندههای سیلیکونی شود؛ سرعت آن با رایانههای معمولی قابل مقایسه نیست و خواندن و استخراج نتیجه محاسبات نیز همچنان چالشهایی دارد. با این حال، پژوهشگران احتمال استفاده از چنین سامانههایی را در ذخیرهسازی DNA، محاسبات کممصرف و حتی کاربردهای زیستپزشکی مانند پردازش اطلاعات درون سلولها بررسی میکنند.
