عدد اليوم
شعبان بلال (القاهرة)
نجح علماء في تطوير حاسوب يعمل بتقنية الحمض النووي، قادر على إجراء الحسابات باستخدام مليارات الجزيئات داخل قطرة ماء متناهية الصغر. وهو نظام حوسبة أكثر كفاءة من الحواسيب التقليدية المستخدَمة على نطاق واسع اليوم. وبدلاً من استهلاك الطاقة باستمرار لإتمام عملية حسابية عبر سلسلة من مراحل المعالجة، صمِّم حاسوب الحمض النووي بحيث تكون الإجابة الصحيحة هي الحالة الأكثر «ملاءمة من حيث كفاءة الطاقة».
وقد صمِّم هذا الحاسوب ليستهلك طاقة أقل مقارنة بالحواسيب الأخرى، التي تدمج بين الخلايا الحية والمكونات المادية التقليدية، عند القيام بالعمليات الحسابية نفسها. واختبر العلماء هذا النظام في تنفيذ 10 برامج حسابية، شملت عمليات حسابية بحجم 100 بت.
واستغرق النظام 30 ثانية لإجراء بعض العمليات الحسابية، مثل عملية الجمع. وأشار الباحثون في دراستهم إلى وجود عدة تطبيقات محتملة لهذا النظام على المدى الطويل، إلا أنها تظل حالياً في إطار التوقعات النظرية. إذ يمكن للأنظمة القائمة على الحمض النووي أن تسهم في مجالات تخزين البيانات الجزيئية، وتطوير أساليب حوسبة موفرة للطاقة، أو حتى ابتكار أجهزة قادرة على العمل داخل الخلايا الحية. لا تهدف الحواسيب الجزيئية من هذا النوع إلى استبدال الحواسيب الإلكترونية التقليدية، بل يمكن استخدامها في البيئات البيولوجية، والمواد الذكية، وتخزين البيانات الأرشيفية باستخدام الحمض النووي. ويمثِّل هذا العمل مساراً جديداً في مجال تخزين البيانات عبر الحمض النووي، نظراً لأن أي بيانات تخزَّن في نظام كهذا تتمتَّع بخصائص طبيعية مدمَجة لتصحيح الأخطاء. وباستخدام حاسوب الحمض النووي، نجح العلماء في إجراء أكثر من 700 عملية حسابية خلال تجاربهم.
وشملت برامجهم عمليات الجمع، والضرب في 3، والقسمة على 2، واكتشاف التكافؤ بنظام 8 بت، وهو نوع شائع من تقنيات تصحيح الأخطاء في الحوسبة. وكان بالإمكان إنجاز العمليات الحسابية البسيطة في أقل من دقيقة، وهو أمر لافت للنظر بالنظر إلى أن الحوسبة تعتمد على تفاعلات كيميائية تستغرق وقتاً مماثلاً أو أطول. وإضافة إلى سرعته، يتميّز الحاسوب الذي يعمل بالحمض النووي بإمكانية إعادة الاستخدام. فبينما صمِّمت العديد من أجهزة الكمبيوتر الجزيئية السابقة لتجارب لمرة واحدة، صمِّم الجهاز بحيث يمكن استخدام الجزيئات بشكل متكرِّر.
