| 17.01.08 |
Язык пограммирования для нанороботов
|
Группа ученых из Калифорнийского технологического института, руководимая Найлзом Пирсом, смогла создать молекулу-сборщика на основе ДНК. Ученые создали систему, благодаря которой научились придавать определенному участку ДНК специфическую форму и снабжать функцией, а затем запускать программу выполнения новых функций ДНК. Исследователи создали таким образом несколько конструкций, наиболее яркой из которых стал молекулярный двуногий робот, прогуливающийся вдоль подложки из ДНК.
По мнению Пирса, его работа носит принципиальный характер как в техническом, так и в идеологическом плане молекулярного роботостроения, являясь первым в истории и наиболее низким по уровню языком программирования реакций биополимеров, ДНК-ассемблером. Дальнейшие работы в этой области, по его словам, могут привести к тем же последствиям, которые мы сейчас имеем в мире языков компьютерного программирования. Биологические системы можно будет программировать на различном уровне сложности, создавая все более сложные системы. Это гораздо больше, чем просто создание структур, способных на саморепликацию, направленные перемещения или механические действия.
Говоря компьютерными терминами, короткие фрагменты ДНК функционируют подобно связанным логическим вентилям, хотя и довольно необычным. Каждая элементарная единица такого массива имеет два порта вывода информации и один порт ввода, и эти порты могут обмениваться информацией между собой. Для того чтобы отслеживать состояние системы, а также контролировать пошаговый процесс молекулярной сборки, учеными был создан специальный графический интерфейс. Благодаря этой программе ученые смогли работать с молекулярными фрагментами, как с конструктором, программируя этапы сборки и разборки систем, не задумываясь о химической природе рабочего материала.
Наиболее ярким примером, демонстрирующим универсальность и потенциал методики, является создание примитивного двуногого робота, шагающего по подложке, на которой каждый новый его шаг отмечен специфическим отрезком ДНК. Идею создания шагающего ДНК-робота Пирс почерпнул из транспортной системы живых организмов, где белок кинезин передвигается схожим образом по микрокапиллярам со скоростью 100 шагов в секунду. Впрочем, целью работы было все же не создание молекулярных роботов и структур, а выработка своего языка программирования и отработка процессов работы с молекулярным конструктором.
Источник: Газета.Ru
|
