Rather than using binary code, using a DNA based code.





Scientists could eventually engineer biochemical pathways that are capable of making decisions. This type of control over chemical reactions could be useful for anything from pharmaceuticals to industrial processes



هذا الرسم البياني للاسلاك يحدد نظام

74 DNA Molecules

التي تشكل أكبر دائرة الاصطناعية من نوعه من أي وقت مضى.

الدائرة يحسب الجذر التربيعي لعدد يصل الى 15 وقذائف أسفل إلى أقرب عدد صحيح (الجذر التربيعي المنفصل من 4-Bit عدد صحيح )
أنابيب اختبار الدوائر المصنوعة من

DNA-based logic gates

تتمكن من حساب الجذر التربيعي لعدد يصل الى 15 ، وذلك باستخدام الـDNA وتكرار تسلسل ملزم لإجراء العمليات الحسابية و لكن هذه العمليات تتم ببطىء

عملية حسابية مثل هذه يمكن أن تستغرق فترة تصل الى 10 ساعة -- حتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة العضوية ليست بهذا المستوى
لكن الاختراق الحقيقي لكسر فترة بطء تنفيذ هذه العمليات هو في كيفية تمكين هذا النظام من السيطرة على النظم الكيميائية





تمكن باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا و هو المعهد الاكثر تعقيدا فى مجال بحوث دوائر الـ

Biochemical

وفقا لبحث جديد نشر اليوم

ان الدائرة سيستخدم فيها الحمض النووي بدلا من الـSilicon Transistors


للعمل كـ

Switch ON/OFF

Logic Gates OR/AND








فى الـComputer المعتاد يستخدم الـTransistors للسماح بدخول و خروج الـElectrons

اما فى الDNA Computer

يستخدم قطع صغيرة من

Single-standared DNA

او

Partially double standared DNA





وهذه القطع الصغيرة توضع فى المياة المالحة فى انبوبة الاختبار
The DNA molecules collide in the water and bind together, producing and releasing offspring molecules. These act as the signals, like electrons in a traditional chip, and they travel among the DNA “gates,” connecting the circuit
Pairs of gates can create and-or logic based on the output molecules observed

 قال باحثون إنهم طوروا جهاز Computer تم فيه تخزين بيانات الـDNA يستطيع حل مسائل تقليدية في المنطق. ويمكن بتطوير هذا الجهاز أن تكون له استخدامات في عالم الطب.

واستخدمت بيانات الـDNA في السابق لحل مسائل بسيطة، إلا ان نظاما طوره علماء يستطيع أن يجيب بكفاءة على بعض الأسئلة بنعم أو لا.
وصممت شرائط الـDNA بحيث تعطي ضوءا أخضر ليكون الجواب نعم.
ووصف الباحثون في مجلة Teacher Nanotechnology برنامجا يصل ما بين لغة البرمجة الإلكترونية ومفتاح بيانات الـDNA في الكمبيوتر.

وكان الفريق قد عكف خلال الأعوام القليلة الماضية على تطوير نظم حسابات تستند إلى بيانات الـDNA، بما في ذلك اجهزة Computer يمكن أن تشخص وتعالج أمراض السرطان عن بعد.
إلا أن المقاربة الحالية مختلفة تماما، كما قال Prof/Shapiro.


DNA Molecule Arrangement in the Chip

فباستخدام الكيمياء الحيوية المتقدمة تمكننا من زرع برامج بسيطة في المنطق، والتي هي أقرب إلى الطريقة التي يتم فيها برمجة الـComputer.
ويستخدم النظام الذي طوره الباحثون الـMolecules لتمثيل الحقائق والقواعد، وبهذه الطريقة تمكن الفريق من استخدامه للإجابة على أسئلة جزيئية بسيطة.
وتمت تجربة الجهاز أولا بفرضيات بسيطة على غرار (إذا، إذن). كان أحدها كل الرجال فانون ، سقراط رجل، إذن سقراط فان . فحين تم تخزين القاعدة الجزيئية كل الرجال فانون ، والحقيقة الجزيئية سقراط رجل تمكن جهاز الـComputer بالـDNA من الإجابة على السؤال هل سقراط رجل؟ إجابة صحيحة.

ومضى الفريق فصمم استفسارات أكثر تعقيدا تشمل قواعد وحقائق متعددة، وتمكن الجهاز من استنتاج الجواب الصحيح في كل حالة.
وتمت برمجة الجواب في شكل دفقة من الضوء الأخضر، وذلك بتزويد بعض شرائط الـDNA بـEmitted Molecules طبيعيا مرتبط بـMolecule ثان يغطي الضوء.
بعد ذلك يقوم إنزيم متخصص ينجذب إلى الجزيء الذي يمثل الجواب الصحيح، بإزالة الغطاء فيشع الضوء.

وقال Shapiro أن استناد هذا النظام إلى الكيمياء الحيوية المتقدمة لا يعني أنه كـComputer أقل كفاءة من الـComputer التقليدي. وأضاف بالطبع عندما تكون الأمثلة بسيطة كبرنامج المنطق الذي نختبره هذه الأيام فبالإمكان برمجة الجواب بورقة وقلم رصاص، لكن نظريا لا فرق بين برامج الكمبيوتر البسيطة والمعقدة، فكلاهما لا يحسب إلا ما تمت برمجته عليه .

وأكد شابيرو أنه رغم التقدم العلمي الذي يمثله هذا الـComputer إلا أن التطبيق الأمثل له هو في أجهزة حسابية مبرمجة تعمل ذاتيا وتستطيع العمل في بيئة حيوية . وبتعبير آخر أجهزة كمبيوتر تستطيع العمل داخل خلية.