Chip silikon telah mendominasi komputasi selama beberapa dekade. Mereka cepat. Mereka dapat diandalkan. Mereka juga mencapai batas fisik. Masukkan mesin biologis kecil yang terbuat dari 32 untai DNA. Itu baru saja menghasilkan sesuatu yang mengesankan. Ini mengekstraksi akar kuadrat untuk setiap kuadrat sempurna hingga 900.
Hasilnya ada di jurnal Kecil. Eksperimen tersebut membuktikan bahwa komputasi biologis melampaui teori. Hal ini memasuki bidang penerapan praktis.
Bagaimana DNA menghitung matematika
Komputer biasa menggunakan bit. Ini adalah angka nol dan satu. Komputer DNA menggunakan basa. Adenin. sitosin. Guanin. timin. Huruf-huruf ini bertindak sebagai kode biner. Dengan menyusunnya dalam urutan tertentu, peneliti dapat membangun gerbang logika. Gerbang ini menjalankan fungsi matematika.
Ada tangkapan. Versi awal teknologi ini kesulitan menghadapi jumlah yang lebih besar. Batasannya? Mereka hanya dapat menangani bilangan biner 4-bit. Hal ini membatasi jangkauan perhitungan secara signifikan. Anda tidak dapat menghitung akar kuadrat dari 900 dengan 4 bit.
Tim membutuhkan jangkauan yang lebih luas. Mereka membutuhkan 10 bit.
Mengkodekan solusinya
Untuk menjembatani kesenjangan ini, para peneliti mengubah pendekatan mereka. Mereka mengkodekan angka ke dalam DNA menggunakan kombinasi sepuluh elemen basa. Setiap kombinasi mewakili akar kuadrat tertentu. Kisarannya mencakup angka dari 1 hingga 900.
Ini bukan hanya pengkodean teoritis. Mereka menempelkan penanda fluoresensi pada untaian DNA. Hal ini membuat hasilnya terlihat. Ketika komputer selesai menghitung, warna menunjukkan jawabannya.
Mekanisme komputasi biologis
Prosesnya mengandalkan hibridisasi molekuler. Ini adalah pemisahan dan reformasi DNA beruntai ganda. Para peneliti juga menggunakan perpindahan untai. Teknik ini memungkinkan satu helai untuk menendang helai lainnya secara berurutan.
Inilah cara kerjanya dalam praktik:
- Pengkodean: Angka-angka ditulis ke dalam rangkaian DNA.
- Reaksi: Untaian mengalami hibridisasi dan perpindahan.
- Identifikasi: Penanda fluoresensi menyorot hasil yang benar.
Sistem ini secara efektif memecahkan masalah dengan memanipulasi molekul secara fisik. Perubahan warna berfungsi sebagai output.
Melampaui batasan silikon
Prosesor saat ini sangat kuat. Mereka tidak terbatas. Beberapa masalah terlalu rumit untuk perangkat keras standar. Komputasi biologis menawarkan jalur yang berbeda.
Chunlei Guo, salah satu penulis studi tersebut, berbicara kepada Ilmuwan Baru. Dia menyarankan agar komputer DNA dapat mengatasi masalah yang saat ini tidak mungkin dipecahkan. Mereka mungkin menangani kumpulan data yang melebihi chip berbasis silikon.
Teknologi ini masih dalam masa pertumbuhan. Itu belum siap untuk menggantikan laptop Anda. Anda tidak akan menukar desktop Anda dengan tabung reaksi dalam waktu dekat. Infrastrukturnya tidak ada. Kecepatannya tidak ada. Namun, potensinya tidak dapat disangkal.
Eksperimen ini menunjukkan bahwa komputasi tidak harus dilakukan dalam wadah tertutup vakum. Itu bisa terjadi di dalam tabung. Hal ini bisa terjadi dalam biologi. Pertanyaannya bukan lagi apakah ini bisa berhasil. Pertanyaannya adalah apa yang akan dipecahkan selanjutnya.
Mendaftarlah untuk mendapatkan informasi terkini tentang berita sains dan teknologi melalui WhatsApp atau Google Berita agar Anda tidak ketinggalan berita apa pun.
