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DNA芯片技术获重大突破

韩国仁川大学(Incheon National University)的一份研究称在基因芯片技术上获得突破:造出了一个能够自主运行的DNA芯片雏形,通过DNA内分子的级联反应能够执行复杂的数学运算。

利用DNA制造芯片是最早在近30年前提出的想法,但是多数的设计都需要人工一步一步地加入反应物促进芯片运作。仁川大学的研究人员发明了一个方法,利用传统电脑或智能手机控制,使这种芯片能够自主运行展开计算。

这份研究称利用3D打印技术,造出了微流体处理单元(MPU)处理器,展示了其进行逻辑运算的能力。逻辑运算就是把输入的信息,按照所需要的运算类型,返回“真”或“假”的结果。人们最熟悉的逻辑运算比如“与”,“非”等。

这个芯片使用一个单链DNA模版,用各样的单链DNA作为输入的信息,按照沃森-克里克(Watson-Crick)碱基配对原则,决定输入的信息是否和模版DNA能够配对形成双链接构。按照反应后最终DNA的大小,判断计算的结果。

这项设计突破的地方在于,使用一个电脑或是智能手机控制这个过程,实现芯片和软件的配合,组成了MPU处理器。研究者说,“MPU能够完成一系列反应,便捷快速地完成各种逻辑运算”。

在电脑发展的初期,英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)早在1965年提出,集成电路晶体管的数量每隔约两年便会增加一倍,被称为摩尔定律。在那之后半个多世纪以后,果真大体上如此。但是,到了近几年,研究人员发现这个定律开始失灵了。

晶体管芯片的技术已经达到某种极限,近几年基本没什么突破,加上开发新技术所需投入的大量资金,一起制约着现在电脑硬件的发展。所以近年来一些研究人员开始寻找其它的电脑芯片技术。

DNA芯片就是其中的一种。此外还有很多种,比如常温量子晶体管、碳纳米管、磁电自旋轨道(MESO)芯片、二硫化钼或石墨烯晶体管等多种技术。

这份研究7月7日发表于《美国化学协会‧纳米》(ACS Nano)期刊。

责任编辑: 李华  来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。

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