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DNA晶片技術獲重大突破

韓國仁川大學(Incheon National University)的一份研究稱在基因晶片技術上獲得突破:造出了一個能夠自主運行的DNA晶片雛形,通過DNA內分子的級聯反應能夠執行複雜的數學運算。

利用DNA製造晶片是最早在近30年前提出的想法,但是多數的設計都需要人工一步一步地加入反應物促進晶片運作。仁川大學的研究人員發明了一個方法,利用傳統電腦或智慧型手機控制,使這種晶片能夠自主運行展開計算。

這份研究稱利用3D列印技術,造出了微流體處理單元(MPU)處理器,展示了其進行邏輯運算的能力。邏輯運算就是把輸入的信息,按照所需要的運算類型,返回「真」或「假」的結果。人們最熟悉的邏輯運算比如「與」,「非」等。

這個晶片使用一個單鏈DNA模版,用各樣的單鏈DNA作為輸入的信息,按照沃森-克里克(Watson-Crick)鹼基配對原則,決定輸入的信息是否和模版DNA能夠配對形成雙連結構。按照反應後最終DNA的大小,判斷計算的結果。

這項設計突破的地方在於,使用一個電腦或是智慧型手機控制這個過程,實現晶片和軟體的配合,組成了MPU處理器。研究者說,「MPU能夠完成一系列反應,便捷快速地完成各種邏輯運算」。

在電腦發展的初期,英特爾(Intel)創始人之一戈登·摩爾(Gordon Moore)早在1965年提出,積體電路電晶體的數量每隔約兩年便會增加一倍,被稱為摩爾定律。在那之後半個多世紀以後,果真大體上如此。但是,到了近幾年,研究人員發現這個定律開始失靈了。

電晶體晶片的技術已經達到某種極限,近幾年基本沒什麼突破,加上開發新技術所需投入的大量資金,一起制約著現在電腦硬體的發展。所以近年來一些研究人員開始尋找其它的電腦晶片技術。

DNA晶片就是其中的一種。此外還有很多種,比如常溫量子電晶體、碳奈米管、磁電自旋軌道(MESO)晶片、二硫化鉬或石墨烯電晶體等多種技術。

這份研究7月7日發表於《美國化學協會‧奈米》(ACS Nano)期刊。

責任編輯: 李華  來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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