Ученые создали прототип белкового компьютера

04 Марта 2016 0

Вычислительное устройство, совсем непохожее на привычные кремниевые микросхемы, может стать основой для суперкомпьютера размером с обычный планшет. И почти "живого": работать он будет благодаря белкам и энергии аденозинтрифосфатов, как и все живые организмы, передает ЛІГА со ссылкой на Naked Science.

Журнал Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) опубликовал статью профессора Дэна Николау и его соавторов, в которой описана концепция "биокомпьютера", способного к невероятно быстрой параллельной обработке данных. Авторы создали и действующий прототип такой системы, которая не только более компактная, но и более экономичная, чем обычный ПК.

Это крошечный — около 1,5 см в поперечнике — квадратный "биочип" с выгравированной на поверхности диагональной сеткой канавок. Вдоль канавок движутся белки, позаимствованные у внутреннего скелета живой клетки, -- тубулин микротрубочек и актин микрофиламентов. Как и в клетке, за перемещение отвечают белковые "моторы", закрепленные на внутренней поверхности канавок миозином (актином) и кинезином (тубулином). Энергию для их движения поставляет растворенный в среде аденозинтрифосфат. Авторы отмечают, что такая система работает при обычной температуре и не требует больших энергозатрат.

Агенты-белки поступают на вход и могут покидать сеть на одном из выходов, каждому из которых соответствует число-решение. При этом некоторые развилки в сети имеют V-образную форму, где с 50% вероятностью белок может повернуть налево или направо. Один вариант прибавит число к сумме, другой — отнимет ее, так что белок в итоге окажется на выходе, номер которого соответствует итоговой цифре.

Актиновые филаменты и тубулиновые микротрубочки отличаются небольшими размерами (диаметр около 10 и 25 нм соответственно) и способны быстро перемещаться по направляющим диагональной сетки (5—10 мкм/с и 0,5—1 мкм/с). Это делает их отличными агентами для комбинаторных вычислений, отмечают авторы. Такая система теоретически способна проводить решение комбинаторных задач на порядки быстрее традиционных электронных микросхем.

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка