četvrtak, 15.04.2021. ✝ Vеrski kalеndar € Kursna lista
ponedeljak, 21.07.2008. u 22:00 Stanko Stojiljković

Preteča DNK računara

Двострука завојница

Budući računari veličine milionitog delića milimetra (nanometar) praviće se od veštačke dezoksiribonukleinske kiseline (DNK). Prvi takav molekul koji (pre)nosi naslednu lozinsku života sklopili su maltene u celosti japanski hemičari.
Uobičajeno se DNK opisuje kao dvostruka zavojnica u vidu dveju majušnih merdevina, jedna oko druge uvijene, koja nadzire kako će svaki živi organizam nastati i vladati se. Naučnici su godinama pokušavali da načine veštački umnožak (kopija) želeći da iskoriste zadivljujuća svojstva uskladištenja podataka.

Drugim rečima, da dotični molekul nateraju da oblikuje jednostavna elektronska kola.

Sama DNK koristi četiri osnovne ciglice, poznate pod nazivom baze (adenin, citozin, guanin i timin), u izradi uputstva (kôd) za stvaranje proteina koji su neizbežni u razviću i opstajanju ćelija.

Drugi naučnici su ranije izmajstorisali DNK molekule s nekoliko veštačkih sastojaka. Ali je Masahiko Inoe sa Univerziteta Tokio pričvrstio zajedno četiri veštačke baze unutar šećera, načinivši isprepletene dve niti-stepenice, neobično postojane, koje su veoma nalikovale prirodnoj dezoksirubonukleinskoj kiselini.

Bilioni proračuna

Japanski istraživač objašnjava da jedinstveno hemijsko ustrojstvo i čvrstina nagovešćuje nečuvene mogućnosti u obrazovanju novih biotehnoloških materijala. Veštačka DNK će se primenjivati ubuduće u vanćelijskim genetskim sklopovima za čuvanje informacija.

Možete li zamisliti veoma moćan računar u kapi vode, toliko snažan i brz da izvodi bilione (hiljade milijardi) proračuna u sekundi?

Izraelski naučnici su pre dve godine prvi u svetu sklopili takav od enzima i molekula DNK (dezoksirobonukleinska kiselina je osnovna materija nasleđa – prenošenja osobina s roditelja na potomke). U brzini je nadmašio najbrži lični kompjuter, čak, 100.000 puta!

DNK kompjuteri imaju, dakle, moć da odjednom obavljaju bilione (hiljade milijardi) proračunavanja!

Goidinu dana ranije istraživači iz Vajcmanovog istituta u Rehovotu, koje je predvodio Ehud Šapiro, osmisli su programabilnu molekularnu računarsku mašinu koju, umesto silicijumskih miročipova, pokreću molekuli nasleđa i enzimi, kakve nalazimo u svim živim stvorenjima, pa i u čoveku. Sada su otišli korak dalje: naterali su molekul DNK da napravicu snabedava ulaznim podacima i potrebnom energijom.

U razmerama brzine i veličine, DNK računari daleko nadmašuju današnje uobičajene kompjutere. Uzmimo za primer samo da DNK molekul (nalazi se u jedru svake ćelije) nosi više informacija u jednom kubnom santimetru nego hiljadu milijardi muzičkih kompakt diskova (CD)! Jedna supena kašika „računarske supe” zgotovljene u Vajcmanovom institutu sadrži oko 15.000 biliona kompjutera, a u energetskom pogledu nadmašuje milion puta svaki PC!

Putujući trgovac

Da biste lakše razumeli, zamislite DNK kao program (softver), a enzime kao mašinu (hardver) koje ste stavili zajedno u epruvetu. Ovi molekuli stupaju jedni s drugima u različite hemijske reakcije, čiji ishod može da bude izvršenje neke jednostavne operacije. Naučnici mu, u stvari, uslovljavaju šta da uradi tako što menjaju srazmeru DNK (softverskih) molekula. Priznaćete da je to sasvim drugačiji pristup od onoga kako se ponaša elektron u integrisanom kolu uobučajenog računara.

Za golo oko, naime, DNK kompjuter izgleda kao čista voda u epruveti ili petrijevoj šolji, u kojoj nema ikakvih mehaničkih sastojaka. Čak bilion ovakvih biomolekularnih spravica stane u malu kap vode. Umesto prikazivanja na monitoru, rezultat se otkriva pomoću merenja dužine izlaznog DNK molekula.

Jednom kada se smešaju u tečnosti, ulazni podaci, softver i hardverski molekuli obavljaju svoj posao do završetka bez ikakve intervencije.

Zamisao da se DNK iskoristi za skladištenje i obradu podataka rodila se 1994. godine na Univerzitetu Južna Kalifornija (SAD). Profesor Lionard Adleman se na taj pothvat odlučio posle čitanja knjige nobelovca Džejmsa Votsona – „Molekularna biologija i gen”. (Džejms Votson i Frensis Krik su 1953. odgonetnuli ustrojstvo DNK). U suštini, DNK slično čvrstom disku čuva stalne podatke u vezi sa genima.

U članku koji je 1994. godine objavio u časopus „Sajens” Lionard Adleman, koga nazivaju „ocem DNK računarstva”, ocrtao je kako bi DNK mogla da raspetlja jedan od najzamršenijih matematičkih problema, nazvan „putujući trgovac”. Čuli ste, svakako, za zadatak kako pronaći najkraću putanju od jednog do drugog grada, a da ni u jednom ne boravite dva puta. S dodavanjem gradova, zagonetka se eksponencijalno usložnjava.

Kalifornijski istraživač je smislio zanimljiv ogled u četiri koraka, izbegavši da izračunavanje prepusti nekom kompjuteru ili dobrom račundžiji sa olovkom u ruci.

Komеntari0
d78e3
Молимо вас да се у коментарима држите теме текста. Редакција Политике ONLINE задржава право да – уколико их процени као неумесне - скрати или не објави коментаре који садрже осврте на нечију личност и приватан живот, увреде на рачун аутора текста и/или чланова редакције „Политике“ као и било какву претњу, непристојан речник, говор мржње, расне и националне увреде или било какав незаконит садржај. Коментаре писане верзалом и линкове на друге сајтове не објављујемо. Политика ONLINE нема никакву обавезу образлагања одлука везаних за скраћивање коментара и њихово објављивање. Редакција не одговара за ставове читалаца изнесене у коментарима. Ваш коментар може садржати највише 1.000 појединачних карактера, и сматра се да сте слањем коментара потврдили сагласност са горе наведеним правилима.

Komentar uspešno dodat!

Vaš komentar će biti vidljiv čim ga administrator odobri.

logo

Ovaj veb sajt koristi kolačiće

Sajt politika.rs koristi kolačiće u cilju unapređenja usluga koje pruža. Prikupljamo isključivo osnovne podatke koji su neophodni za prilagođavanje sadržaja i oglasa, nadzor rada sajta i aplikacije. Podaci o navikama i potrebama korisnika strogo su zaštićeni. Daljim korišćenjem sajta politika.rs podrazumeva se da ste saglasni sa upotrebom kolačića.

Prijavitе sе na našu mailing listu

* Obavеzna polja