Новости

Каталог

В каталоге представлена информация о московских частных школах, колледжах, лицеях, гимназиях.

Для удобства поиска школ Вы можете воспользоваться интерактивной картой Москвы.

ЦАО САО САО СВАО ВАО ЮВАО ЮАО ЮЗАО ЗАО СЗАО Зеленоградский АО

Реклама

 

  • архив статей
  • подписка на новости

28.03.16

Учёные из Стэндфорда создали компьютер внутри живой клетки

В начале 19 века ученым Чарльзом Бэббиджем была разработана вычислительная машина механического типа, в сороковых годах 20 века появилось первое на тот момент совершенное универсальное устройство, названное ЭНИАК, которое являлось электронно-вычислительной машиной, работавшей на вакуумных лампах. Компьютеры 21 века создаются на основе транзисторов (которые, собственно говоря, и заменили вакуумные лампы) и других полупроводниковых компонентах, необходимых для решения логический задач компьютера.

Наука или фантастика

Казалось бы, что еще можно придумать, кроме как усовершенствовать уже существующие РЭК, но ученые-биоинженеры Стэндфорского университета создали совершенно новый элемент компьютерной логики на основе генетического материала, названный биологическим транзистором или транскриптором. Об этом открытии ученый мир был оповещен еще в 2013 году публикацией в журнале «Наука» («Science»).

В научной статье учеными-исследователями была описана универсальная система генетического транзистора, который помещен внутрь живой клетки. Система, при определенных условиях, может включаться/отключаться. В исследовании говорится, что через несколько лет подобные транзисторные группы станут микроскопическими «живыми» компьютерами, без плат и радиоэлектронных компонентов.

Такие компьютеры в будущем смогут решать различные проблемы, например, определить наличие токсинов в организме, подсчитать количество раковых клеток, определить их деление, предоставить подробную информацию о том, как действует то или иное лекарство на организм в целом и на каждую клетку в отдельности. Так, во избежание бесконтрольного деления онкологических клеток, такой компьютер может быть запрограммированным внутри клетки на ее смерть, если количество делений достигнет высокого порога.

Будущее «живого» компьютера

Ученые надеются, что в скором будущем можно будет поместить миниатюрный компьютер в клетку, но все-таки речь не идет о том, что перестанет использоваться кремниевая микроэлектроника в начинке мобильных телефонов, ноутбуков, планшетов. Но «живые» компьютеры смогут работать в той среде, где кремний использовать невозможно. Работа команды ученых была успешно продемонстрирована на примере такой бактерии, как Е.Соli. В «живых транскрипторах» применяются специальные ферменты, чтобы контролировать потоки рибонуклеиновой кислоты вдоль ДНК, это происходит так же, как и в компьютерах кремниевые транзисторы управляют потоком электронов. Какой фермент транскрипторов выбрать является важной и сложной задачей, ведь они должны работать и в грибках, в клетках, в бактериях.

Работа транскрипторов в живой клетке идентична работе обычных кремниевых транзисторов в компьютерах, когда малый ток управляет большим. При помощи комбинации транскрипторов, ученым удалось создать оптимальный набор вычислительной биологической логики, эквивалентной компьютерной: «И», «И-НЕ», «ИЛИ», исключающего «ИЛИ» и исключающего «НЕ-ИЛИ». Такой набор элементов позволит биологическому компьютеру производить вычислительные операции внутри живой клетки. Стоит отметить, что при проведении вычислений в клетках, необходимо иметь и какое-либо, естественно, тоже биологическое «устройство», где будет храниться полученная информация. Ученые-биоинженеры продолжают проводить эксперименты, чтобы создать наиболее оптимальный вариант кодирования информации.

Конечно, не стоит думать, что уже лет через пять появится биологический компьютер. Хотя, кто ж знает, ведь уже существуют медицинско-компьютерные разработки, помогающие человеку избавиться от некоторых видов инвалидности.

Понятно, что из таких биологических компьютеров не извлечешь платы и прочие РЭК, но как приятно осознавать, что мы живем в эпоху таких потрясающих открытий.

New page