يك قطره آب جايگزين رايانه شما !!!

يك قطره آب جايگزين رايانه شما !!! سال 1994 بود . دكتر لئونارد آدلمن استاد رشته كامپيوتر دانشگاه كاليفرنيا جنوبي روي تخت خواب خود دراز كشيده بود و كتاب بيولوژي مولكولي ژن ، نوشته جيمز واتسن را مطالعه مي كرد . ناگهان چيزي در ذهنش جرقه زد . كمي بيشتر فكر كرد . بله ، سلول هاي انسان و رايانه ها در پردازش و ذخيره سازي اطلاعات تقريبا يكسان عمل مي كنند . رايانه ها اطلاعات را در قالب رشته اي از يك و صفر ذخيره مي كنند . موجودات زنده نيز اطلاعات را با مولكول هاي موسوم به G,C,T,A در يك DNA ذخيره مي كند . به عبارت ديگر DNA پتانسيل انجام عمليات محاسباتي و پردازش را دارد . در واقع DNA در شيوه ذخيره سازي اطلاعات ثابت روي ژن شما بسيار شبيه هارد ديسك عمل مي كند . و چنين بود كه ايده نسل جديدي از رايانه ها شكل گرفت : رايانه هاي DNA . آن جرقه كوچك در ذهن آدلمن بسرعت به يك پروژه جدي در مراكز تحقيقاتي و پژوهشي تبديل شد . در واقع همه مي دانستند كه با سرعت فعلي رشد صنعت چيپ سازي ، رايانه هاي ترانزيستوري و سيليكوني كه بيش از 40 سال است در مركز توجه جهان محاسبات قرار داشته اند ، بزودي به انتهاي خط خواهند رسيد . چيپ ها كوچكتر و كوچكتر شدند و در هر 18 ماه تعداد قطعات الكترونيكي موجود روي چيپ دو برابر شد و سرعت چند برابر افزايش يافت ، اما اين مينياتوري شدن چيپها و افزايششان نهايت و حدي دارد و پس از آن متوقف خواهد شد ، بنابراين توجه متخصصان به ميليونها سوپر رايانه طبيعي موجود در موجودات زنده جلب شد و به كار روي نظريه آدلمن پرداختند . ماشين ها و رايانه هايي نيز ساخته شده است . گرچه اگر به دقت نگاه كنيد به جاي رايانه تنها تيوپهاي كوچكي مي بينند كه آب دارند . مسائلي كه در حال حاضر از سوي اين رايانه ها حل مي شوند بسيار ابتدايي و مقدماتي هستند و كودكان با كاغذ و قلم سريعتر به پاسخ مي رسند ، اما چيزي كه منخصصان را همچنان دلگرم نگه داشته است و آنها را به كار بيشتري روي اين پروژه واداشته است . مزايايي است كه يك رايانه DNA خواهد داشت . DNA ارگانيسم سلولي است ، ينابراين در همه موجودات زنده وجود دارد و هميشه يك منبع DNA در دسترس است . از طرف ديگر در دسترس بودن DNA باعث ارزان شدن آن به عنوان منبع ساخت رايانه مي شود . همچنين بر خلاف مواد فعلي كه سمي و غير قابل جذب در طبيعت هستند ، DNA بخشي از محيط و موجود زنده است . از طرف ديگر اگر يك رايانه DNA را با يك رايانه امروزي مقايسه كنيم ، نتايجي بسيار شگفت انگيز به دست مي آوريم . رايانه هاي DNA بسيار كوچك تر از رايانه هاي امروزي هستند . در حالي كه حجم بسيار بيشتري از اطلاعات را مي توانند در خود نگهداري كنند . يك پوند (453 گرم) DNA ظرفيتي بيشتر از تمامي رايانه هاي الكترونيكي ساخته شده دارد . از نظر قدرت محاسباتي نيز اين رايانه ها را با رايانه هاي فعلي قابل مقايسه نيستند . قدرت محاسباتي يك رايانه DNA با اندازه اشگ چشم بيشتر از قوي ترين سوپر رايانه هاي جهان است . براي اينكه قدرت پردازش و ذخيره سازي اين نوع رايانه براي شما بيشتر مشخص شود ، مثال ديگري مي زنيم . بيش از 10 تريليون مولكول DNA در يك سانتيمتر مكعب جا مي گيرد . با اين حجم از DNA مي توان 10 ترابايت (1000 گيگابايت) اطلاعات را ذخيره كرد و 10 تريليون محاسبه را در يك لحظه به انجام رساند ، همچنين مي توان گفت كه يك گرم DNA خشك شده كه تقريبا به اندازه نصف يك حبه قند است ، مي تواند اطلاعات يك تريليون سي دي را در خود ذخيره كند . حالا متوجه شديد كه چرا دانشمندان وقت زيادي را صرف اين ايده مي كنند و مي كوشند تا اين نسل جديد را به واقيت تبديل كنند . اما مشكلاتي نيز وجود دارد . DNA ها ، هميشه آنطور كه انتظار ميرود رفتار نمي كنند . پس يكي از مهم ترين مسائل متخصصان كنترل توليد و توسعه آنها براي دريافت نتايج دقيق از محاسبات است . يكي از متخصصان توانسته است رايانه اي را در سال 2001 به نام خود ثبت كند كه در يك قطره آب جاي دارد و از مولكولهاي DNA و آنزيمها به عنوان ورودي ، خروجي ، نرم افزار و سخت افزار استفاده مي كند . در سال 2003 اين دانشمند به كمك همكارانش يك منبع تغذيه نيز به رايانه اش اضافه كرد . اين منبع ، انرژي خود را از از شكسته شدن مولكولهاي DNA تامين مي كند . وي مطمئن نيست كه ژنتيك بتواند جايگزين سيليكون شود . اما معتقد است كه اين دو نسل به شيوه اي مسالمت آميز و در كاربردهاي مختلف ، كنار هم زندگي خواهند كرد و آخرين خبر اينكه در اواسط آگوست امسال ( اواخر مرداد ماه ) گروه ديگري از دانشمندان طي يك مقاله اعلام كردند كه رايانه اي ساختند كه مبتني بر بيولوژيك است و براي انجام يك بازي با نام Tic-Tac Toe ( بازي xo دريك محيط3 x3 ) طراحي شده است . آنها معتقدند كه اين رايانه هيچگاه اين بازي را به انسان نمي بازد . به نظر مي رسد استفاده هوشمند از رايانه هاي DNA آغاز شده است ، اما آيا زماني كه خواهد رسيد كه به جاي رايانه هاي الكترونيكي از يك قطره آب براي انجام محاسبات استفاده كنيم ؟