นักวิจัยพัฒนาคอมพิวเตอร์ DNA คำนวณ 100 บิตโดยไม่ใช้ไฟฟ้า

ทีมนักวิจัยจาก Maynooth University ประเทศไอร์แลนด์ ประสบความสำเร็จในการสร้างคอมพิวเตอร์โมเลกุลจาก DNA หรือ Scaffolded DNA Computer (SDC) ซึ่งสามารถประมวลผลทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องพึ่งพาไฟฟ้าเป็นครั้งแรกของโลก ระบบนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการคำนวณที่ใช้พลังงานต่ำมากและการประมวลผลข้อมูลในระดับโมเลกุลที่แม่นยำ

กระบวนการสร้างใช้เทคนิค DNA origami โดยการออกแบบสาย DNA หลักและสายเสริมขนาดเล็กด้วยซอฟต์แวร์เฉพาะทาง จากนั้นนำไปผสมในหลอดทดลองที่มีน้ำและเกลือ เมื่อผ่านการให้ความร้อนและทำให้เย็นลง โมเลกุลเหล่านี้จะประกอบร่างตัวเองเป็นโครงข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วเพื่อเริ่มกระบวนการคำนวณตามอัลกอริทึมที่ตั้งโปรแกรมไว้ในลำดับพันธุกรรม

ระบบนี้ทำงานโดยอาศัยการจับคู่และการคลายตัวของเบสพันธุกรรม (A, T, C, G) แทนการใช้ทรานซิสเตอร์ไฟฟ้าแบบดั้งเดิม โดยพลังงานความร้อนจะช่วยกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีให้โมเลกุลจัดเรียงตัวสู่สภาวะที่เสถียรที่สุดซึ่งผลลัพธ์สุดท้ายที่ได้ก็คือคำตอบทางคณิตศาสตร์นั่นเอง

จากการทดสอบด้วยโปรแกรมโมเลกุล 10 รูปแบบ คอมพิวเตอร์ DNA นี้สามารถบวก ลบ คูณ และหาร รวมถึงประมวลผลข้อมูลขนาด 100 บิตได้อย่างถูกต้องโดยไม่มีข้อผิดพลาด ถือเป็นก้าวสำคัญสู่อนาคตของการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวและการสร้างระบบตรวจจับโรคที่สามารถทำงานอยู่ภายในเซลล์สิ่งมีชีวิตได้โดยตรง