◎ 科技日报记者 张佳欣

据最新一期《自然》杂志报道，爱尔兰梅努斯大学的研究人员研制出一种新型 DNA 分子计算机，可利用 DNA 分子相互作用完成加法、乘法和除法等数学运算。这是目前已报道的最复杂、速度最快的分子计算机，已实现 100 比特计算，并可连续完成多达 25 次不同运算。这项研究有望为低能耗计算和长期数据存储提供新的技术路径。

研究人员通过在试管中加入一小滴水和盐，以及短段 DNA 和一条较长的 DNA 支架，构建了这台 DNA 计算机。随后，他们先对混合物进行加热，再冷却，使 DNA 分子彼此相互作用并完成计算。研究人员介绍，DNA 分子在反应过程中会形成特定结构，而这个结构就是计算结果。

与依靠硅芯片运行的传统计算机不同，这套 DNA 计算机不需要持续供电，只需少量热量即可启动计算。计算启动后，系统无需持续输入能量。

研究人员让这台 DNA 计算机运行了 10 个程序，其中包括 100 比特计算。在一项实验中，系统对约 1100 万至 3400 万范围内的数字进行加法运算，最长耗时 14 小时得到结果，而计算 "10+3" 只需 30 秒。

实验还显示，这台 DNA 计算机具有较好的稳定性和可重复使用性，最多可连续完成 25 次不同计算。梅努斯大学汉密尔顿研究所助理教授阿比尔 · 埃什拉表示，这套系统在试管中的反应速度很快，但仍远慢于硅基计算机。不过，与其他 DNA 计算机相比，该系统的计算速度更快。

梅努斯大学汉密尔顿研究所教授达米恩 · 伍兹表示，人们长期以来习惯于把计算机理解为硅芯片设备，但实际上，DNA 等分子也可以承担计算任务。他认为，这项研究为探索不同形式的计算开辟了新方向。

研究人员表示，未来这类分子计算系统有望用于长期数据存储、低能耗计算，并进一步发展为能够在细胞内部运行的分子系统，以用于疾病检测等工作。

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来源：科技日报

编辑：宋慈

审核：岳靓