Los chips de silicio han dominado la informática durante décadas. Son rápidos. Son confiables. También están alcanzando límites físicos. Ingrese a una pequeña máquina biológica hecha de 32 cadenas de ADN. Simplemente hizo algo impresionante. Extrajo raíces cuadradas para cada cuadrado perfecto hasta 900.
Los resultados están en la revista Small. El experimento demuestra que la informática biológica está superando la teoría. Está entrando en el ámbito de la aplicación práctica.
Cómo el ADN calcula las matemáticas
Las computadoras normales usan bits. Estos son ceros y unos. Las computadoras de ADN usan bases. Adenina. Citosina. Guanina. Timina. Estas letras actúan como código binario. Al organizarlos en secuencias específicas, los investigadores pueden construir puertas lógicas. Estas puertas realizan funciones matemáticas.
Hubo una trampa. Las primeras versiones de esta tecnología tuvieron problemas con números mayores. ¿La limitación? Sólo podían manejar números binarios de 4 bits. Esto restringe significativamente el alcance de los cálculos. No se puede calcular la raíz cuadrada de 900 con 4 bits.
El equipo necesitaba una gama más amplia. Necesitaban 10 bits.
Codificando la solución
Para cerrar esta brecha, los investigadores cambiaron su enfoque. Codificaron números en ADN usando combinaciones de diez elementos básicos. Cada combinación representaba una raíz cuadrada específica. El rango cubría números del 1 al 900.
Esto no fue sólo una codificación teórica. Adjuntaron un marcador de fluorescencia a las cadenas de ADN. Esto hizo que los resultados fueran visibles. Cuando la computadora terminó el cálculo, el color reveló la respuesta.
La mecánica de la computación biológica.
El proceso se basó en la hibridación molecular. Esta es la separación y reformación del ADN bicatenario. Los investigadores también utilizaron el desplazamiento de hebras. Esta técnica permite que una hebra expulse a otra en una secuencia.
Así es como funcionó en la práctica:
- Codificación: Los números se escribieron en secuencias de ADN.
- Reacción: Las hebras sufrieron hibridación y desplazamiento.
- Identificación: El marcador de fluorescencia destacó el resultado correcto.
El sistema resolvió eficazmente el problema manipulando físicamente las moléculas. El cambio de color sirvió como resultado.
Más allá de las limitaciones del silicio
Los procesadores actuales son potentes. No son ilimitados. Algunos problemas son demasiado complejos para el hardware estándar. La informática biológica ofrece un camino diferente.
Chunlei Guo, uno de los autores del estudio, habló con New Scientist. Sugirió que las computadoras de ADN podrían abordar problemas que actualmente son imposibles de resolver. Podrían manejar conjuntos de datos que abruman a los chips basados en silicio.
La tecnología está todavía en su infancia. No está listo para reemplazar su computadora portátil. No cambiarás tu escritorio por tubos de ensayo en el corto plazo. La infraestructura no está ahí. La velocidad no está ahí. Sin embargo, el potencial es innegable.
Este experimento muestra que el cálculo no tiene por qué realizarse en una caja sellada al vacío. Puede suceder en un tubo. Puede suceder en biología. La pregunta ya no es si puede funcionar. La pregunta es qué resolverá a continuación.
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