Группа ученых из Израиля и Канады сообщила об очередном успешно сделанном шаге в сторону создания биологического компьютера. Созданный ими компьютер из биологических молекул успешно раскодировал два изображения, помещённых исследователями в код ДНК.
Сама природа создала молекулы ДНК для того, чтобы хранить в них информацию, и для учёных уже давно не являются тайной хранящиеся в таких молекулах геномы. Попытки соединить ДНК и компьютеры также предпринимались неоднократно: к примеру, совсем недавно исследователям удалось построить запоминающее устройство на основе ДНК лосося и наночастиц серебра. Тем не менее, создание настоящего биологического компьютера, который обращается с ДНК так же ловко, как обычные компьютеры с полупроводниковой памятью — действительно впечатляющая задача.
Впрочем, пока учёным удалось создать не биологический процессор, а только простой конечный автомат, более-менее приближенный к машине Тьюринга. Фактически, это означает, что на текущем этапе развития биологический компьютер так же примитивен, как первые электронные машины 75-летней давности, с которыми работал сам Тьюринг.
Оригинальная машина Тьюринга работает с длинной лентой, содержащей в себе данные и инструкции по обращению с ними. Данные «скармливались» машине, а инструкции (фактически, программа) указывали, что с ними делать. Учёные под руководством Эхуда Кейнана (Ehud Keinan) создали такую конструкцию из молекул, которая также может выполнять повторяющийся набор инструкций на спирали ДНК.
Закодированная молекула ДНК внедрялась в биологический компьютер, из него же выходила уже другая, раскодированная молекула. Для того, чтобы отслеживать ход действий, молекула была помечена специальными флуоресцентными маркерами. В качестве «источника питания» используются молекулы АТФ — точно такие же, которые обеспечивают метаболизм каждой клетки в человеческом организме. Фактически, вся работа биологического компьютера — это череда заранее запрограммированных биохимических реакций.
Для проверки работы своего изобретения ученые зашифровали и расшифровали логотип своего института.
По словам Кейнана, сегодня в работе биологического компьютера заинтересованы многие крупные компьютерные корпорации. Всё дело в том, что в отличие от электронных устройств, биологический компьютер, пусть и обладающий меньшими надёжностью и быстродействием, может быть без проблем интегрирован в любой живой организм, что открывает совершенно новые возможности для исследователей. Так что в будущем, возможно, действительно появятся «Джонни-мнемоники», зарабатывающие на жизнь переноской данных в буквальном смысле в собственной голове или даже печени.
