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生細胞由来のタンパク質は、Vexスーパーコンピューターが抱える問題を解決できますか?

私たちの日常生活は非常にデジタル化されているため、コンピューターはプログラムでエンコードされた1および0信号を処理する電子トランジスターの集まりであることをテクノ恐怖症でも知っています。 しかし、新しい種類のコンピューティングは、私たちの思考を再起動することを余儀なくする場合があります。

父と息子のデュオが率いるこの研究は、複雑なタスクに取り組み、電気機械よりもはるかに少ないエネルギーを使用するデバイスを約束するバイオコンピューティングを後押しします。 「コンピューターを高速化することは問題ではありません」と、オックスフォード大学で数理生物学の博士号を取得した新しい研究の筆頭著者であるダン・ニコラウ・ジュニアは述べています。 「コンピュータではまったく解決できない問題を解決する問題です。」

コードを破る おそらく驚くべきことに、メインフレームコンピューターは、線形に動作する傾向があり、一度に1つのシーケンスで計算を行う傾向があるため、そのような問題を解決するのにそれほど優れていません。 複数の可能なソリューションを同時に試行する並列処理の方が良い方法です。

ここで新しい実験が行われます。長年、モントリオールのマギル大学の生物工学部長であるダンニコラウシニアは、細胞に構造を与える細胞骨格タンパク質の動きを研究してきました。 2002年ごろ、当時学部だった彼の息子は、迷路のネズミや狩りのアリが問題を解決する方法について考えていました。 彼のお父さんが研究したタンパク質は、パズルを解く仕事にも使えますか?

質問をテストするために、彼らは最初にタンパク質が反応できる形にそれを翻訳しなければなりませんでした。 そこで、研究者は数学的問題を選択し、それをグラフとしてプロットし、そのグラフをある種の微小な迷路に変換し、それを1インチ角のシリカチップにエッチングしました。 「それから、エージェントがネットワークをより速く、より小さく、より良く探索し、彼らがどこから出て行くかを見ることができます」とニコラウ・シニアは言います。 この場合、エージェントはウサギの筋肉からの細胞骨格タンパク質フィラメントであり(一部は研究室で成長)、出口を探している群衆のように、迷路のさまざまなソリューションを「探索」しました。 一方、蛇行するタンパク質は、細胞を動かすエネルギー放出分子であるATPの分解からエネルギーを拾い、タンパク質が逃げた場所を見てからステップをたどることから「答え」が現れました。

この実験的なバイオコンピューターは、電子機械よりも性能が優れておらず、1つの問題を解決するように設計されています。 しかし、研究者は、「計算あたり数千分の1の電力」を使用して、現在の従来のコンピューターを混乱させる課題に取り組むために、コンセプトをいつか拡大できると考えています。自然な並列プロセッサ用。 そして、ニコラウ・ジュニアが言うように、「人生はより効率的に物事を行います。」

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