Ученые нашли способ записывать цифровую информацию на молекулы продуктов метаболизма. И оказалось, что это открывает перспективы для создания принципиально новых молекулярных компьютеров.
Новая технология была разработана Университетом Брауна. В прошлом ученые уже пытались использовать в качестве носителя молекулы ДНК. Но оказалось, что ДНК - не единственная молекула, которая подходит для этой роли. Исследователи экспериментально доказали, что файлы размером в несколько килобайт могут быть сохранены в виде раствора метаболитов (продуктов метаболизма каких-либо соединений). По словам ученых, такие молекулы могут иметь даже большую плотность записи, чем ДНК.
Базовой единицей нового формата является простая метаболическая молекула, вроде молекулы аминокислоты или сахара. Ученые составляют растворы из шести или двенадцати разных веществ. Присутствие или отсутствие конкретной молекулы в растворе означает, соответственно, единицу или ноль. В зависимости от общего числа веществ в растворе, одна крошечная капля содержит в себе 6 или 12 битов информации.
Тысячи капель наносятся на металлические пластины и высыхают. Для считывания информации используется масс-спектрометр, который распознает состав каждой конкретной капли и преобразует его в двоичный код.
По словам ученых, точность метода в данный момент составляет 99%. Конечно, этого недостаточно. Ведь даже один процент потерянных данных - все еще слишком много. Тем не менее, метод работает и имеет право на жизнь. Более того, он имеет очень интересные побочные эффекты.
Молекулярные компьютеры
Исследователи утверждают, что молекулы продуктов метаболизма могут химически взаимодействовать друг с другом, если их поместить в один раствор. Это приводит к распаду старых и образованию новых веществ. Если вы хотите просто что-то сохранить, реакция - это плохо, ведь из-за нее вы теряете данные. Но ошибка может стать преимуществом.
Ученые считают, что подобные химические реакции можно использовать для “химических вычислений”. Молекулы вещества будут взаимодействовать друг с другом, производя операции с данными без внешнего питания и вычислительной мощности в традиционном понимании. То есть, речь идет о создании чего-то вроде “молекулярного компьютера”, в котором информация будет обрабатывать себя сама.
Конечно, это пока лишь довольно смелая концепция, но, возможно, однажды она позволит реализовать что-то очень необычное.
