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DNA運算(DNA computing,或譯DNA計算)是一種電腦運算形式,利用DNA、生物化學以及分子生物學原理,而非傳統上以硅為基礎的電腦技術。[1]

DNA運算,或更廣泛的說,分子運算,是一個新出現的交叉學門領域。此領域內研究熱點包括理論、實驗和DNA運算的應用。

歷史

DNA運算最先由南加州大學的倫納德·阿德曼在1994年實現。

Adleman演示了一種將DNA應用於解決七點哈密頓路徑問題的概念驗證方法。自Adleman的實驗以後,學界又取得了許多進展,多種圖靈機被證明是可行的。

儘管一開始的研究熱點集中在解決P/NP問題,但人們旋即意識到此類問題並不是DNA運算的最佳應用場合,以致有多種意見要求尋找殺手級應用。1997年,計算機學家Mitsunori Ogihara和生物學家Animesh Ray一道提出了一種組合邏輯電路的評價方法,並描繪了實現方法。

2002年,來自Weizmann Institute of Science的研究者公開了一種由DNA分子和酶,而不是硅組成的計算機器。2004年3月28日,Weizmann Institute的Ehud Shapiro, Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor,和Rivka Adar在自然雜誌上發表文章稱,他們實現了一種整合了輸入輸出的DNA計算機,理論上可以實現細胞內的癌症診斷,並釋放抗癌藥物。DNA分子由四種鹼基組成,通過酶改變他們的排列可以進行計算。

近日,英國科學家成功的在一小團DNA中存儲了大量文件,並成功讀取。

參見

肽運算(Peptide computing)

平行運算(Parallel computing)

量子運算(Quantum computing)

視頻

DNA運算 相關視頻

0316高一DNA分子結構
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參考文獻

  1. DNA密碼與DNA計算及應用 ,搜狐 ,2016-09-21