صفحة الأخبار           -            الصفحة الرئيسية

 

 

 

 

الحوسبة بواسطة الدنا   
DNA Computing

 

إن معظم الجهود المبذولة لنمنمة الحواسيب تفترض أن تلك الآلات سوف تستمر في طريقة عملها على غرار ما هي عليه حالياً ، مستخدمة الإلكترونات لحمل المعلومات و الترانزستورات لمعالجتها .لكن الحاسوب النانوي يمكن أن يعمل بطرائق مختلفة تماماً،و إحدى الإمكانات المثيرة هي استغلال حامل المعلومات الجينية في الكائنات الحية ، أي الدنا DNA .

يستطيع جزيء الحياة تخزين كميات هائلة من البيانات في سلسلته المكونة من أربع قواعد ( أدنين ، ثيمين ، كوانين ، سيتوسين ) ، و تستطيع الأنزيمات الطبيعية معالجة تلك المعلومات بأسلوب شديد التوازي.

لقد سلط الضوء على قدرة هذا النهج لأول مرة عالم الحواسيب <M.L.إدلمان >عام 1994.فقد بين أن الحاسوب المبني على الدنا يمكنه حل نمط من المسائل تعد صعبة جداً بالنسبة إلى الحواسيب العادية .

بدأ إدلمان بإيجاد حل كيميائي للدنا . فقد كوَّدت جزيئات الدنا الإفرادية كل مسار ممكن بين نقطتين . و بالمضي عبر سلسلة من خطوات الفصل و التضخيم ، تخلص إدلمان من المسارات غير الصحيحة فـعلى سبيل المثال تلك المسارات التي تحتوي على نقاط يفترض أن لا تكون فيها ـ حتى تمكن أخيراً من عزل المسار الصحيح. و مؤخراً، طبقت مجموعة  < M.L . سميث > [ في جامعة Wisconsin -Madison ] خوارزمية مشابهة باستخدام شيبات جينية يمكن أن تخدم الحوسبة العملية على نحو أفضل ( انظر الشكل )

وعلى الرغم من مزايا استخدام الحوسبة بواسطة الدنا لحل المسائل التي يستعصي حلها بوسائل أخرى ، يبقى هناك العديد من التحديات ، و منها حصول كم كبير من الأخطاء التي تنجم عن عدم توافق أزواج القاعدة ، و عن العدد الهائل لعناصر الدنا النانوية اللازمة حتى لحساب متواضع .  و قد تندمج الحوسبة بالدنا في نهاية الأمر مع أنماط أخرى من الإلكترونيات النانوية ، مستفيدة من إمكانية التكامل  و الحساسية اللتين وفرتهما الأسلاك  و الأنابيب النانوية .

 

المصدر : من مجلة العلوم العددين ( 9 ) و (10 ) ( أكتوبر و ديسمبر )
إعداد : عائشة تمور