[ Aleksandar Marković @ 21.08.2003. 13:21 ] @


Zvuči suviše fantastično da bi bilo moguće, ali sve više istraživanja podržava ideju da DNK, osnovni sastojak života, može da bude i osnova za izuzetno moćnu novu generaciju kompjutera.

Ukoliko se to dogodi, kao početak istorije tog revolucionarnog poduhvata će se voditi jeda noć pre desetak godina, kada je stručnjak za kompjutere na Univerzitetu Južna Kalifornija Leonard Adleman pročitao knjigu "Molekularna biologija gena" autora James Watson.

"Ovo je izvanredna stvar", rekao je svojoj ženi i cele noći ostao budan jer je shvatio da ljudske ćelije i kompjuteri prerađuju i skladište informacije uglavnom na isti način.

Kompjuteri skladište podatke u nizovima brojeva 0 i 1, a živa bića "pamte" informacije molekulima predstavljenim slovima A, T, C i G.

Ima još mnogo zanimljivih sličnosti, shvatio je Edlmen i još te noći počeo da skicira osnove za DNK kompjutere.

Te skice su kasnije stigle do visoke nauke, koju su finansijski podržali NASA, Pentagon i druge američke savezne agencije. Sada šačica istraživača širom sveta već stvara male kompjutere zasnovane na biologiji, nadajući se da će zauzdati samu snagu života.

Oni svoje kreacije zovu "mašine" ili "uređaji", a to su u stvari samo laboratorijske cevčice sa vodom ispunjenom DNK, ali ta tečnost je usmerena da radi algoritme i izbacuje podatke.

Problemi koje su dosad rešili DNK kompjuteri su toliko osnovni da bi ih deca olovkom na papiru brže rešavala. Istraživači, međutim, očekuju da jednog dana te majušne kompjutere ugrade u ljude da bi zaustavili viruse, popravili "pokvarene" ćelije i održavali nas u dobrom zdravlju.

Naučnici takođe veruju u ideju da se genetski materijal može sam umnožavati i prerasti u ako moćne procesore koji bi mogli da se bave problemima suviše komplikovanim za današnje kompjutere na bazi silicijuma.

Istraživači najzad planiraju da stvore kompjutere koji se sami održavaju i mogli bi, na primer, da se koriste na putovanjima u daleki svemir, za kontrolu i održavanje zdravlja ljudske posade.

Edlemena je one noći najviše uzbudilo što živi enzim "čita" DNK uglavnom na isti način na koji je pionir kompjutera Alan Turing 1936. godine prvi smislio kako neka mašina može da čita podatke.

"Ako pogledate u ćeliju naći ćete gomilu zadivljujućih malih alata", rekao je Edlmen, koji je prvi kompjuterski obračun na bazi DNK obavio 1994. na klasičnom matematičkom problemu "trgovačkog putnika", koji bez ijednog ukrštanja treba da obiđe određeni broj tačaka.

Pošto istraživači nastoje da dođu do kontrole, predviđanja i razumevanja samog života, jasno je zašto će njihove mašine još decenijama ostati samo u laboratorijama.

Biolozi tek sada nastoje da otkriju kako se i zašto DNK razmotava, rekombinuje i šalje i prima informacije. DNK je izuzetno krhka i podložna greškama u "prepisivanju", što pokazuje broj obolelih od raka u svetu.

Ta i druga saznanja ublažila su početna očekivanja da će DNK zameniti silicijumske čipove, ali istraživači i dalje veruju da predstoji kompjuterska revolucija.

Samo jedan gram osušene DNK, veličine male kocke šećera, može da sadrži isto toliko informacija kao 1.000 milijardi kompakt diskova, a Edlmen oseća da se to na neki način može iskoristiti.

Jedan od problema je što se DNK ne ponaša uvek onako kako se očekuje, pa se na rezultate iz DNK kompjutera čeka danima i nedeljama, a potrebna je kontrola biološkog razvoja da bi se dobili tačni proračuni.

Istraživač Milan Strojanović sa Univerziteta Kolumbija, uz finansijsku podršku NASA, radi na razvoju biološki zasnovane mašine kojoj nije potrebna direktna ljudska pomoć da računa.

"Želimo da iskoristimo tu tehnologiju za održavanje zdravlja kosmonauta", kaže naučnik NASA Paul Fung koji pomaže Strojanoviću u programu od 15 miliona dolara na razvoju biomehaničkih senzora za upotrebu u svemirskim letovima.

Naučnik Ehud Shapiro sa izraelskog naučnog instituta Vajcman predviđa programiranje malih molekula medicinskim informacijama i njihovo ubacivanje u ljude. On je 2001. u SAD patentirao "kompjuter" u jednoj jedinoj kapljici vode koja koristi
molekule DNK i enzime za unos i izbacivanje podataka, softver i hardver.

Ove godine, istraživači u njegovoj laboratoriji dodali su izvor energije tom uređaju, koristeći energiju koja nastaje kada se molekuli DNK prirodno razilaze. U februaru je Guinness World Records nazvala taj izum "najmanjim biološkim kompjuterskim uređajem".

Prošle nedelje Strojanović i jedan njegov kolega su u časopisu Nature Biotechnology objavili tekst u kojem su opisali kako su napravili biološki baziran kompjuter koji ne može da izgubi u igri "iks-oks" sa čovekom i nije mu potrebna nikakva spoljna podrška u toj igri.

"To je vrsta pametne primene DNK računanja koja bi na kraju mogla da ima praktičnu primenu", zaključio je Edlmen.

Link
[ CRUISER @ 16.09.2003. 22:29 ] @
Da, revolucija biologije je bila otkrivanjem postojanja DNK, revolucija racunara bi bila iskoristavanjem i (pre)programiranjem DNK.

secret: "Biolozi tek sada nastoje da otkriju kako se i zašto DNK razmotava, rekombinuje i šalje i prima informacije. DNK je izuzetno krhka i podložna greškama u "prepisivanju", što pokazuje broj obolelih od raka u svetu."

Samo da dopunim, objasnjeno je zasto se DNK zamotava i razmotava. Razlog je jednostavan. Molekul DNK je preveliki da bi stao u jedro celije pa se zavija i samim tim smanjuje svoju duzinu a i osigurava informacije. Proces zamotavanja i razmotavanja je dosta slozen (nemam sada vremena, drugi put :) ) DNK salje informacije preko iRNK o rasporedu i broju aminokiselina u proteinima celije.

Pozdrav.
[ The Mars @ 30.10.2003. 11:55 ] @
Da, ima taj članak na engleskom u Omega Point Žurnalu :

http://www.omegapoint.org/journal/modules/news/

Inače, baš dobar žurnal !