Международная группа ученых разрабатывает биологический суперкомпьютер, который сможет питаться той же пищей, что и человек
Международная группа биоинженеров преследует цель, которая кажется принципиально недостижимой не только на первый взгляд, но и на второй, третий… десятый и т.д. Они работают над концепцией живого суперкомпьютера размером с книгу, который сможет получать энергию от аденозинтрифосфатов (АТФ), как обычные живые организмы. А за передачу информации вместо электронов будут отвечать протеины. Первые результаты экспериментов недавно были опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В рамках исследования учеными был создан микрочип площадью 1,5 см2, архитектура которого напоминает планировку городских улиц. Эти улицы служат для передвижения «биологических агентов» (протеинов). Маршрут по сети улиц с перекрестками определяется рядом условий: поворот направо означает вычитание числа из подмножества, поворот налево — добавление числа в подмножество. Величина числа зависит от количества поворотов на пути агента. Как многие уже наверняка догадались, этот прототип процессора решает только одну математическую задачу. Наглядное представление касательно используемого принципа вычислений дает видеоролик ниже.
«Нам удалось создать очень сложную сеть на очень маленькой площади, — рассказывает биоинженер Дэн Николау из канадского университета Макгилла. Его группа сотрудничает с коллегами из Германии, Швеции и Нидерландов. — «Все началось с идеи на листе салфетки, после слишком большого количества рома, мне кажется, с рисунками вроде червей, ползающих по лабиринтам».
В реальном биологическом микропроцессоре белковые нити — агенты — получают энергию от АТФ, также как клетки в живых организмах. На видео ниже показано движение белковых нитей.
К преимуществам биологического суперкомпьютера, который пока существует только в теории, авторы идеи относят малые размеры, высокую энергоэффективность, безопасность для окружающей среды и высокую степень параллелизации процессов.
Никаких прогнозов касательно примерных сроков появления первых полноценных биологических компьютеров исследователи не дают, но рассчитывают, что их работа послужит предметом вдохновения для других. Авторы также не исключают возможность воплощения идеи в несколько иной, отличной от первоначальной, форме – гибрида обычного и биологического компьютера, как вариант.
