Levende supercomputere kører af proteiner og celleenergi

Hvis nyheden af ​​faktiske levende maskiner var ikke spændende nok, eksistensen af ​​biologiske supercomputere bør øge øjenbrynene.

Denne biologiske computer blev oprettet af et team af internationale forskere i forbindelse med ABACUS-projektet, et EU-finansieret initiativ til at skabe bedre supercomputere. I en nylig udgave af tidsskriftet Forsøg på det nationale videnskabsakademi i USA, skriver forskerne, at deres skabelse er yderst energieffektiv og hurtigt kan behandle oplysninger. Måske vigtigst kan det beregnes i parallelle netværk, hvilket er hvordan beregninger udføres samtidigt i en supercomputer.

Det biologiske aspekt af computeren stammer fra dets brug af adenosintrifosfat (ATP), det molekyle af energi, som findes i alle levende celler. Mens en traditionel computerchip har elektroner, der rejser gennem den via en elektronisk ladning, bruger chippen i denne computer ATP til at bevirke bevægelsen af ​​korte strenge af proteiner. Forskerne sammenligner chipets kredsløb med et travlt bynet - biler er proteiner og motorer er ATP. At flytte gennem kredsløbet er, hvad der skaber den energi, der lader alt arbejde.

Lead study forfatter Dan Nicolau fra McGill University kom op med ideen til den biologiske computer ved at dræbe labyrinter efter "for meget rum." Han ser den biologisk brændte 1,5 centimeter chip som udgangspunkt for en ny æra af supercomputere, men erkender at det er svært at sige, hvor snart mennesket vil have fuld biologiske supercomputere.

"Nu da denne model eksisterer som en måde at klare et enkelt problem på, vil der være mange andre, der vil følge op og forsøge at skubbe det videre ved hjælp af forskellige biologiske agenser, for eksempel", sagde Nicolau i en pressemeddelelse. "En mulighed for at håndtere større og mere komplekse problemer kan være at kombinere vores enhed med en almindelig computer til at danne en hybrid enhed. Lige nu arbejder vi på en række måder for at skubbe forskningen videre."

Men det er ikke at sige, at Nicolaus "proof of concept" endnu ikke fungerer som en supercomputer - indtil nu har det vist sig at være i stand til at bruge parallelle beregninger til at løse komplekse matematiske problemer. Det er uklart, hvad det vil være i stand til næste.

Oprettelsen af ​​denne model kommer på et tidspunkt med haster i verden af ​​supercomputere. I juli udstedte præsident Barack Obama en bekendtgørelse, der beskriver behovet for en ny højtydende computer inden 2017 - en 100-petaflop-maskine, han håber, vil være den hurtigste supercomputer i verden.

Selv om vi har brug for hurtige supercomputere, er det stadig mere tydeligt, at de traditionelle modeller ikke virker. I ABACUS-projektopgørelsen skriver de: "Vi har også begyndt at støde på problemer, som ingen har været i stand til at finde effektive genveje." Disse omfatter "nyt lægemiddeldesign, planlægningsaktiviteter, kontrol af, at tekniske systemer fungerer som de er designet til. ”

Håbet er, at biologiske supercomputere, der er designet til at være mindre og mindre energiforbrugende til de traditionelle supercomputere, vil kunne finde disse effektive genveje.