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“自助型”DNA计算机
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年02月27日 来源:
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[生物通讯]DNA双螺旋结构发现50年后的今天,研究人员发现了这个著名分子的一个新用途:为分子计算机统提供燃料。这项研究是由Weizmann科学研究所的科学家们进行的,有关结果即将发表在本周的美国《国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA ,PNAS)上。
通电也好,用电池也好,总之计算机是需要能量的。大约1年前,Weizmann研究所的Ehud Shapiro 教授因发明了一个可编程的由酶和DNA分子构成的分子计算机而成为国际社会注目的焦点。现在,他的研究小组又对这个计算机做了独特的“精简”:提供计算机输入数据的单一DNA分子还为计算机提供了运行所需的全部燃料。
早先,这个DNA计算机燃料的来源是ATP分子,这是所有生命形式的标准能量来源。这次经过重新设计的计算机只利用自发的能量释放过程就能处理其DNA输入分子。新计算机将DNA输入分子双链的氢键断裂,这样储存在氢键中的能量就以热能的形式被释放出来。这个过程产生的能量足够进行要完成的计算任务,而无需外部能源。
一匙(约5毫米)“电脑汤”就含有约15亿亿个这样的电脑,美妙可以运行330 万亿次运算,每步的准确率为99.9%。这些电脑需要的能量很少(如前文所讲,所有能量都有输入的DNA分子提供),总共释放的热能也不超过2500百万分之一瓦特。
这个发明最近已被列入吉尼斯世界记录,成为“世界上最小的生物学计算设施”。
这项研究是由Weizmann研究所生物化学系和计算机科学与应用数学系的Yaakov Benenson博士、 Rivka Adar博士、Tamar Paz-Elizur博士和 P Zvi Livneh教授 and Ehud Shapiro教授完成的。
联系人:
Alex Smith
Alex_smith@margeotes.com
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生物通编译自BIO.COM