Създадоха прототип на протеинов биосуперкомпютър с размер на книга

Наука ОFFNews Последна промяна на 29 февруари 2016 в 12:08 6537 1

Суперкомпютрите използват огромни количества енергия и изискват дори свои собствени електроцентрали, за да работят. Биологичните суперкомпютри имат потенциал да бъдат много по-малки и по-ефективни.

Екипът от изследователи от различни университети са разработили биокомпютър, който работи с протеини.

Докладът е публикуван в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Прототипът е с размер, сравним с обикновена книга, за разлика от гиганти като "Watson", състоящ се от 90 сървъра, отбелязва CBCnews. Биокомпютърът ще може ефективно да се прилага в криптографията и математическото оптимизиране и въобще за решаване на всеки проблем, който изисква проверки на големи групи възможни решения. За разлика от традиционните компютри, биокомпютрите извършват операциите не последователно, а паралелно, което води до мнократно ускоряване на решенията на проблемите.

Аденозинтрифосфатът (Adenosine triphosphate, ATP) е химично съединение, което осигурява енергия за всички клетки на органите на живите същества. Но това веществото може да гарантира бъдещото функциониране на един "полужив" биологичен суперкомпютър.

Именно в това направление работи международна група от учени, ръководена от професор Дан Николау (Dan Nicolau), ръководител на Катедрата по биоинженерия в университета Макгил. Неотдавна същата тази група публикува статия, в която описва модела на архитектурата на биологичен компютър, който ще е в състояние да обработва информация с помощта на множество независими потоци, както правят големите съвременни суперкомпютри.

Биокомпютърът в действие: молекулата протеин търси начин за решаване на проблема, който се показва в долната част на монитора.

Уникалното е, че учените са създали прототип биологичен суперкомпютър с размери, по-малки от тези на типичния компютърен процесор. И това е постигнато чрез използването на протеини, съществуващи във всички видове живи клетки. Биологичният суперкомпютър изисква много малко количество енергия в сравнение с не само супер, но и с обикновените компютри.

"Ние успяхме да създадем една много сложна биологична мрежа и я поставим върху чип с малка площ", - заяви професор Николау. 

Схема: Till Korten/McGill University 

Прототипът на биологичен суперкомпютър, създаден от екипа на проф. Николау, е комбинация от геометрични методи за моделиране и някои ноу-хау в областта на био- и нанотехнологиите. Това е само първата стъпка, която, въпреки това демонстрира принципите на работата на биосуперкомпютрите. Схемата, разработена от учените е миниатюрна карта на пътищата на голям град с тежък трафик. Точно както по градските пътища се движат леки и товарни автомобили от различни марки и различни видове двигатели, така молекулите на различни видове протеини се движат по миниатюрните канали на чипа.

Низове на протеини с различни дължини пътуват по микрочипа на новия модел биологичен суперкомпютър. (Till Кортен / McGill University)

Картата на "града" в биокомпютъра градска е в квадратен чип с размер 1.5х1.5 см. Горивото, което се използва за движение на молекулите през каналите на чипа е аденозинтрифосфат. Тъй като всички процеси на чипа се управляват от т. нар. биологични агенти, той не загрява по време на работа.

"Сега, след като вече имаме прототип и подробен математически модел на биологичния компютър, трябва да развием нашите идеи по-далеч и да го направим по-практичен като използваме различни биологични агенти, например", - разказва професор Николау. - "Сега е трудно да се каже дори приблизително датата кога всичко това може да стане реалност, ние все още трябва да решим много проблеми, главният от които е съвместяването на биологичния суперкомпютър с обикновен компютър, за да се създаде хибридна изчислителна система".

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

29.02 2016 в 13:39

Всъщност защо трябва да се свързва био-компютъра с остарялата концепция за електронния компютър? Био-компютъра трябва да се свърже с човешкия мозък и да бъде нещо като външен процесор, РАМ и хардиск за всеки. Така ще може да се обработва, анализира и оперира от хора с огромни обеми информация. Както и да се правят сложни анализи в различни свери на науката. Естествено, че и във военната индустрия ще се използва това