| |
|
با
رايانه هاي DNA آشنا
شويد
|
| |
|
|
|
سال
1994 بود. دكتر لئونارد آدلمن، استاد
رشته كامپيوتر دانشگاه كاليفرنياي
جنوبي روي تختخواب خود دراز كشيده بود
و كتاب بيولوژي ملكولي ژن، نوشته جيمز
واتسون رامطالعه مي كرد. ناگهان چيزي
در ذهنش جرقه زد. كمي بيشتر فكر كرد.
بله سلول هاي انسان و رايانه ها در
پردازش و ذخيره سازي اطلاعات تقريبا
يكسان عمل مي كنند. رايانه ها اطلاعات
را در قالب رشته اي از صفر و يك ذخيره
مي كنند. موجودات زنده نيز اطلاعات را
با ملكول هاي موسوم به A,
T, C و G
در يك DNA ذخيره مي
كنند. |
|
|
به
عبارت ديگر DNA پتانسيل انجام عمليات
محاسباتي و پردازش را دارد. در واقع DNA
در شيوه ذخيره سازي اطلاعات ثابت روي
ژن شما بسيار شبيه هاردديسك عمل مي
كند و چنين بود كه ايده نسل جديدي از
رايانه ها شكل گرفت؛ رايانه هاي DNA.
|
|
|
آن
جرقه كوچك درذهن آدلمن بسرعت به يك
پروژه جدي در مراكز تحقيقاتي و پژوهشي
تبديل شد. در واقع همه مي دانستند كه
با سرعت فعلي رشد صنعت چيپ سازي،
رايانه هاي ترانزيستوري و سيليكوني
كه بيش از 40 سال است در مركز توجه جهان
محاسبات قرار داشته اند. بزودي به
انتهاي خط خواهند رسيد. چيپ ها كوچكتر
و كوچكتر شدند و در هر 18 ماه تعداد
قطعات الكترونيكي موجود روي چيپ دو
برابر شد و سرعت چند برابر افزايش
يافت؛ اما اين مينياتوري شدن چيپ ها و
افزايش سرعتشان نهايت و حدي دارد و پس
از آن متوقف خواهد شد؛ بنابراين توجه
متخصصان به ميليون ها سوپر رايانه
طبيعي موجود در موجودات زنده جلب شد و
به كار روي نظريه آدلمن پرداختند. |
|
|
ماشين
ها و رايانه هايي نيز ساخته شده است.
گرچه اگر به دقت نگاه كنيد به جاي
رايانه تنها تيوپهاي كوچكي مي بينيد
كه آب دارند. |
|
|
مسائلي
كه در حال حاضر از سوي اين رايانه ها
حل مي شوند بسيار ابتدايي و مقدماتي
هستند و كودكان با كاغذ و قلم سريع تر
به پاسخ مي رسند؛ اما چيزي ه متخصصان
را همچنان دلگرم نگه داشته است و آنها
را به كار بيشتر روي اين پروژه
واداشته است، مزايايي است كه يك
رايانه DNA خواهد داشت. |
|
|
DNA
ارگانيسم سلولي است. بنابراين در همه
موجودات زنده وجود دارد و هميشه يك
منبع DNA در دسترس است. از طرف ديگر در
دسترس بودن DNA باعث ارزان شدن آن به
عنوان منبع ساخت رايانه مي شود.
همچنين برخلاف مواد فعلي كه سمي و
غيرقابل جذب در طبيعت هستند. |
|
|
DNA
بخشي از محيط و موجود زنده است. از طرف
ديگر اگر يك رايانه DNA را با يك رايانه
امروزي مقايسه كنيم، نتايجي بسيار
شگفت انگيز به دست مي آوريم. رايانه
هاي DNA بسيار كوچكتر از رايانه هاي
امروزي هستند، در حالي كه حجم بسيار
بيشتري از اطلاعات را مي توانند درخود
نگهداري كنند. يك پوند (453 گرم) DNA
ظرفيتي بيشتر از تمامي رايانه هاي
الكترونيكي ساخته شده دارد. از نظر
قدرت محاسباتي نيز اين رايانه ها
بارايانه هاي فعلي قابل مقايسه
نيستند. قدرت محاسباتي يك رايانه DNA
بااندازه اشك چشم بيشتر از قوي ترين
سوپر رايانه هاي جهان است. |
|
|
براي
اين كه قدرت پردازش و ذخيره سازي اين
نوع رايانه براي شما بيشتر مشخص شود،
مثال ديگري مي زنيم. بيش از 10 تريليون
ملكول DNA در يك سانتي متر مكعب جا مي
گيرد. با اين حجم از DNA مي توان 10
ترابايت (1000 گيگابايت) اطلاعات را
ذخيره كرد و 10 تريليون محاسبه را در يك
لحظه به انجام رساند؛ همچنين مي توان
گفت كه يك گرم DNA خشك شده كه تقريبا به
اندازه نصف يك حبه قند است، مي تواند
اطلاعات يك تريليون سي دي را در خود
ذخيزه كند. |
|
|
حالا
متوجه شده ايد كه چرا دانشمندان وقت
زيادي را صرف اين ايده مي كنند و مي
كوشند تا اين نسل جديد را به واقعيت
تبديل كنند؛ اما مشكلاتي نيز وجود
دارد. DNA ها هميشه آن طور كه انتظار مي
رود رفتار نمي كنند، پس يكي از
مهمترين مسائل متخصصان كنترل توليد و
توسعه آنها براي دريافت نتايج دقيق از
محاسبات است. يكي از متخصصان توانسته
است رايانه اي را در سال 2001 به نام خود
ثبت كند كه در يك قطره آب جاي دارد و از
ملكول هاي DNA و آنزيم ها به عنوان
ورودي، خروجي، نرم افزار و سخت افزار
استفاده مي كند. در سال 2003 اين دانشمند
به كمك همكارانش يك منبع تغذيه نيز به
رايانه اش اضافه كرد. اين منبع، انرژي
خود را از شكسته شدن ملكول هاي DNA
تامين مي كند. |
|
|
وي
مطمئن نيست كه ژنتيك بتواند جايگزين
سيليكون شود؛ اما معتقد است كه اين دو
نسل به شيوه اي مسالمت آميز و در
كاربردهاي مختلف، كنار هم زندگي
خواهند كرد و آخرين خبر اين كه در
اواسط آگوست امسال (اواخر مرداد ماه)
گروه ديگري از دانشمندان طي يك مقاله
اعلام كردند كه رايانه اي ساخته اند
كه مبتني بر بيولوژيك است و براي
انجام يك بازي با نام Tic-Tac Toe (بازي XO در
يك محيط 3×3) طراحي شده است. آنها
معتقدند كه اين رايانه هيچ گاه اين
بازي را به انسان نمي بازد. به نظر مي
رسد استفاده هوشمند از رايانه هاي DNA
آغاز شده است؛ اما آيا زماني خواهد
رسيد كه من و شما به جاي اين رايانه
هاي الكترونيكي از يك قطره آب براي
انجام محاسبات استفاده كنيم؟ |
|
|
منبع:
روزنامه جام جم |
|
|
|
|
|
صفحه
قبلي |
|
|
|
|
