DNA芯片技術獲突破 首次進行複雜數學運算

人氣 2369
標籤:

【大紀元2021年09月22日訊】(大紀元記者李少維編譯報導)韓國仁川大學(Incheon National University)的一份研究稱在基因芯片技術上獲得突破:造出了一個能夠自主運行的DNA芯片雛形,通過DNA內分子的級聯反應能夠執行複雜的數學運算。

利用DNA製造芯片是最早在近30年前提出的想法,但是多數的設計都需要人工一步一步地加入反應物促進芯片運作。仁川大學的研究人員發明了一個方法,利用傳統電腦或智能手機控制,使這種芯片能夠自主運行展開計算。

這份研究稱利用3D打印技術,造出了微流體處理單元(MPU)處理器,展示了其進行邏輯運算的能力。邏輯運算就是把輸入的信息,按照所需要的運算類型,返回「真」或「假」的結果。人們最熟悉的邏輯運算比如「與」,「非」等。

這個芯片使用一個單鏈DNA模版,用各樣的單鏈DNA作為輸入的信息,按照沃森-克里克(Watson-Crick)鹼基配對原則,決定輸入的信息是否和模版DNA能夠配對形成雙鏈式結構。按照反應後最終DNA的大小,判斷計算的結果。

這項設計突破的地方在於,使用一個電腦或是智能手機控制這個過程,實現芯片和軟件的配合,組成了MPU處理器。研究者說,「MPU能夠完成一系列反應,便捷快速地完成各種邏輯運算」。

在電腦發展的初期,英特爾(Intel)創始人之一戈登·摩爾(Gordon Moore)早在1965年提出,集成電路晶體管的數量每隔約兩年便會增加一倍,被稱為摩爾定律。在那之後半個多世紀以後,果真大體上如此。但是,到了近幾年,研究人員發現這個定律開始失靈了。

晶體管芯片的技術已經達到某種極限,近幾年基本沒什麼突破,加上開發新技術所需投入的大量資金,一起制約著現在電腦硬件的發展。所以近年來一些研究人員開始尋找其它的電腦芯片技術。

DNA芯片就是其中的一種。此外還有很多種,比如常溫量子晶體管、碳納米管、磁電自旋軌道(MESO)芯片、二硫化鉬或石墨烯晶體管等多種技術。

這份研究7月7日發表於《美國化學協會‧納米》(ACS Nano)期刊。◇

責任編輯:朱涵儒

相關新聞
【馬克時空】U-2偵察機超越RQ-4全球鷹 更勝無人機
領英宣布關閉中國網站 智庫專家:斷臂求生
探索八顆小行星 NASA探測器Lucy週末升空
行星逃過劫難繞行死亡恆星 科學家首次發現
最熱視頻
【百年真相】「歌仙」之死 陳歌辛農場受難
【拍案驚奇】中共是台獨鼻祖 升級三空軍基地
【馬克時空】U-2偵察機超越RQ-4全球鷹 更勝無人機
【未解之謎】透視千里之外 日本「千里眼之女」
【古韻流芳】曹操的賢內助 卞皇后擁母儀之德
【新聞看點】黨報詭異捧習父子 反習勢力蠢動?
如果您有新聞線索或資料給大紀元,請進入安全投稿爆料平台
評論