【AG真人在线注册】新发现！DNA计算机证实化学编程指日可待

本文摘要：录音:照片来自ErikWinfree/Caltech单细胞，利用自己的DNA进行分化、交配和分化，产生基本发展的生物体，是化学计算中最精妙的谜题的道德。

录音:照片来自ErikWinfree/Caltech单细胞，利用自己的DNA进行分化、交配和分化，产生基本发展的生物体，是化学计算中最精妙的谜题的道德。本周，《自然》杂志公开发表了研究报告，计算机科学家建立了第一台可以普遍编程的DNA计算机，朝着利用化学计算的道路迈出了重要的一步。该系统利用DNA制作的命令继续执行不同的6个程序。之前的DNA电脑本质上都是定制系统，只需要解决问题特定的问题即可。

但目前，研究人员正在使用新的系统继续执行21个测试程序。在可编程物质中，化学软件不会自动指导建设简单的可编程纳米材料。

仅由DNA和盐水构成的新系统本身就足以应用于技术，但进一步发展了自组装可编程物质。该研究主要在加利福尼亚理工学院开展。研究负责人、计算机科学和生物工程学教授埃里克·温弗里表示，新系统的创造者想找到计算不道德反映化学的方法，控制化学的不道德。

DNA不构成由两条长链构成的梯状结构，每条链都有四种化学物质。该计算机的原理是单链DNA通过化学序列的互补性和其他DNA链的筛选。加利福尼亚理工学院的研究小组将DNA序列设计成类似于2-输出/2-输入布尔逻辑门。

这些门中的五个连成一层，用六个输出和六个输入继续执行所需的计算。但是，意味着一层不能计算。

无视，一系列功能完全相同的层，其中一层的输入连接到另一层的输出，继续计算到得到答案为止。我们可以这样解释:随着一层一层的连接，算法最终编织了纳米围巾，包括计算过程。温弗里(Winfree)和他的团队把这些电路抽象地想象成四方形的瓷砖，瓷砖两侧有固定装置，只允许与有序装置的瓷砖连接，就像积木一样。

计算机的一套指令由355种不同类型的瓦组成。实质上，每块瓷砖不是一条DNA单链，而是四条，减少了足够的馀地，解决了意想不到的错误。为了有序地展开计算(本质上是制备可计算的晶体)，研究人员必须支持DNA展开组装的结构。

约米安伍兹（DamienWoods）曾专门从事DNA计算机研究，现任爱尔兰梅努斯大学。他说:我们想让DNA有序地连接起来构成电路，而不是像溶液一样随机硬。

该DNA用于DNA折纸的技术，设计为长150纳米、长20纳米的纳米管。计算结晶在纳米管上展开组装，与冰糖包裹糖衣的绳子结晶相似。

录音:图像来自DamienWoods/Maynooth，University想在这6个DNA计算机上运营程序，首先需要定制编译器。很多想法和科学不会投入编译器伍兹说。它允许研究人员写任何他们想要的软件算法，并通过各种抽象级别将算法切换成:从逻辑到块、块到数据流子块、子块到DNA序列等。

最后，引导DNA序列添加的内容、时间、温度。DNA折纸纳米管必须在1~2小时内制备，计算完毕需要1天左右的时间。

(温弗里认为速度不重要。)对于Winfree来说，这个结果是其职业生涯的许多变化。对我来说，这是一条非常宽敞的道路。

大约25年前，当他还是研究生时，他对数学瓦理论和理论计算机科学的不可思议联系感兴趣，想告诉他这种联系能否扩展到描述晶体成长的模型中。这使我很奇怪，假晶体是否在成长过程中不计算。现在我们可以告诉他们了。

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