DNA芯片技术获突破首次进行复杂数学运算

【|DNA芯片技术获突破首次进行复杂数学运算】

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模板，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板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。

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