DNA計算機芯片制造模式雛形初現
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- 時間:2010-5-14 9:12:01 來源:科技日報
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美國杜克大學研究人員稱，他們利用攜帶全部生命信息的DNA(脫氧核糖核酸)的獨特雙螺旋結構，將經過改造的DNA片段和其他分子進行簡單混合，即可制造出無數個同樣的、細小的、像華夫餅干一樣的器件。利用這種技術，將來或只需一天時間就可達到現在全球每月的芯片生產量。
杜克大學電子和計算機工程學副教授克里斯·德維耶認為，下一代電腦中或將不再使用硅芯片，而使用由DNA片段制造的邏輯芯片。
DNA由多對核苷酸堿基組成，這些堿基之間的關系非常密切，德維耶團隊通過將這些堿基對以不同的順序進行排列，得到了不同的DNA片段。這個過程類似于玩拼圖游戲：混亂的拼圖碎片會慢慢找到它們的鄰居，最終成為一幅完整的拼圖。研究人員要做的則是將無數個拼圖碎片放在一起，然后拼出無數個同樣的拼圖。
在德維耶的實驗中，“華夫餅干”“拼圖”有16塊，光敏分子放置在“拼圖”的脊線上。當光線照射在光敏分子上時，光敏分子吸收光線，刺激電子，釋放出的能量會使附近的另一類光敏分子吸收這些能量，并發射出不同波長的光線。僅用一個探測器就可將輸出光線與輸入光線區別開來。
研究證明，這些納米結構能夠有效地進行自組裝，當在其上添加不同的光敏分子時，這個“華夫餅干”會顯示出獨特的“可編程”特性，因此，通過使用光線來刺激這些光敏分子，研究人員就能夠制造出簡單的邏輯門(開關)。使用更大一些的“華夫餅干”，可制造出更復雜的電路，而且這種可能性是無限的。
傳統的電路使用電流快速地在“0”和“1”之間切換，而在新的器件中，光線可刺激由DNA制造的開關作出同樣的反應，且速度更快。德維耶稱，這是人們首次證明分子具有如此活躍且快速的處理和傳感能力。
德維耶指出，這些“華夫餅干”器件可成為未來計算機芯片的基本組件。由于這些納米結構從根本上來說就是傳感器，因此，它亦可應用于生物醫學。研究人員可據此制造出細小的納米器件，以對作為疾病標識的不同蛋白作出反應。(劉霞)
誰要說原子彈可以做得像個“二踢腳”，你肯定得勸他回家量體溫。有些事聽著比這還要懸，但卻千真萬確。就說你正捏著這張報紙的大拇指吧，里面的遺傳物質足夠造出一臺超級計算機的所有邏輯組件，而其潛在的計算和存儲能力會讓目前世界上功能最強大的計算機相形見絀。從16年前首次提出DNA計算機概念并證明其可行，到今天宣告“華夫餅干”式分子開關研發成功，實用的DNA計算機漸行漸近。關于它將如何改變人類生活，我敢斷言，最權威的專家現在也只能看到皮毛。
