Kas DNA asendab kunagi arvutikiipides räni?

Austinis asuva Texase ülikooli professor Andrew Ellington ütles, et on täiesti kindlalt veendunud, et DNA-arvuteid ei tule, kirjutas The Guardian.

Siiski on inimesi, kes usuvad, et elu algmaterjal – DNA-molekul – võib olla tulevikus kasutusel ka arvutites.

Kõik algas 1990. aastatel, kui Leonard Adleman Lõuna-California ülikoolist leidis viisi, kuidas DNA abil lahendada ka arvutimaailma jaoks keerukat ülesannet: reisiva müügimehe probleemi.

Siin tuleb leida kõige efektiivsem teekond, millises järjekorras külastada ettenähtud linnu, käies igas neist võimalikult vähe kordi, ideaaljuhul vaid korra. Adleman leidis, et teekonda saab arvutada DNA abil.

Kui teekond kahe linna vahel sobis, siis kaks DNA-juppi liitusid. Lõpptulemusena liitus terve rida DNA-juppe, moodustades klassikalise kaksikheeliksi, mis ühtlasi oli ka linnade nimekiri. Kogu töö seisnes selles, et tuli raputada katseklaasi, kus DNA-jupid sees. See katseklaas oli paralleelprotsessor.

Idee DNA-arvutist sai veelgi hoogu, kui eelmisel kuul teatasid Jaapani teadlased, et neil õnnestus luua tehislik DNA-molekul. Loe Novaatori lugu selle kohta: Läbimurre: teadlased valmistasid tehis-DNA

Tuhandeid eksabaite infot on võimalik mahutada vaid veetilka. Tehis-DNA mahutavus võiks olla veelgi suurem.

Kuid tehisliku DNA valmistamine on juba hoopis teine jutt. Ränikiipides on võimalik transistore korduvalt kasutada. DNA-arvuti puhul tuleb igaks uueks arvutuseks kokku panna uued DNA-järjestused. Tehisliku DNA valmistamine ei ole üldse mitte odav lõbu.

Aga see pole veel kõik. DNA-arvuti näib kiire, sest tegu on paralleelsüsteemiga. Kuid reaktsioonid ise on väga aeglased ning asi töötab vaid siis, kui leppida, et vead on sees. Keeruline pole mitte ainult leida, mis oli arvutuse tulemus, keerukas on ka DNA-kiibi ühendamine tavaarvuti teiste osadega.

See siiski ei tähenda, et DNAd ei saaks üldse arvutusteks kasutada. Selle asemel, et üritada ehitada DNA-arvuteid võiks uurijad pühenduda hoopis bioloogilistele masinatele, mis võimaldaks juhtida ravimeid ainult teatud kindlate rakkude juurde.

„DNA-arvutite maailm on keemia,“ ütles Texase ülikooli tarkvarainsener ja molekulaarbioloog Zack Booth. Arvudemaailmas aga säilitab räni aimatavas tulevikus oma juhtpositsiooni.

Novaator on samal teemal varem kirjutanud: Uus arvutipõlvkond põhineb elu algmaterjalil