首先提示DNA计算器如何增强计算能力

 作者:欧广     |      日期:2017-08-02 02:24:53
alengo / Getty作者Matt Reynolds通过让DNA无休止地改变,研究人员已经展示了生物计算机有朝一日如何能够比传统计算机甚至量子计算机更快地解决问题尽管如此,它还有很长的路要走基于DNA的系统是如何有可能使理论类型的计算机被称为非确定性通用图灵机的实验这样的机器可以比现有的计算机更快地解决棘手的问题想象一下,计算机正试图找到迷宫的中心,并在左右之间进行选择传统的计算机将向一个方向转动并沿着该路径行进到最后,然后尝试不同的路径,如果那个路径无处可去但是一个非确定性的通用图灵机会同时探索这两条路径,并且每次路径分裂时再次这样做,直到它找到通往迷宫心脏的正确路线因为这些理论机器同时探索了解决方案的所有可能路径,所以它们不受时间的限制,就像传统计算机一样对于传统机器来说,问题是要解决的问题越棘手,它需要的步骤越多,得出答案所需的时间就越长但是,对于非确定性的通用图灵机,棘手的问题需要花费同样的时间才能解决相反,它们的计算能力受限于它们占用的空间量传统的处理器在芯片上封装了数十亿个微型晶体管,但这与DNA的可能处理能力相比毫无意义英国曼彻斯特大学研究机器智能的罗斯·金说,通过使用DNA,“在桌面上放置更多的处理器比在地球上其他地方存在的处理器更合理”是合理的创建了系统,探索DNA如何形成非确定性通用图灵机的基础 King和他的同事们基于这样一个前提,即使用基因编辑技术可以无限地重排单链DNA通过在含有七种不同基因编辑分子的试管中混合DNA,它们可以有效地确保DNA中的遗传密码重新排序成大量新的随机组合您可以看到同时创建大量不同的代码组合,作为计算机的分子等效物,同时探索迷宫中的所有路径但是有一个很大的问题:你不能编程这意味着团队的系统无法解决任何问题,King承认距离工作的非确定性通用图灵机还有很长的路要走然而,他说他的实验表明可能使用DNA来构建这样的计算机英国Hinxton的欧洲生物信息学研究所的Nick Goldman不太相信 “DNA真的难以控制,”他说,并且可能不是用于未来计算的理想物质牛津大学的Marta Kwiatkowska表示,理论上可以解决问题的DNA计算机和能够在实践中解决问题的计算机之间的跳跃是巨大的她说,更现实的DNA计算应用可能是基于DNA的逻辑门它们使用短链DNA作为细胞内的微小生物计算机,当它们检测到细胞内的某些生物标记时触发分子的释放看起来DNA计算机不会很快取代硅芯片期刊参考:英国皇家学会学会期刊,DOI:10.1098 / rsif.2016.0990关于这些主题的更多信息: