Moleküle statt Silizium
Die Forscher der Uni Princeton verwendeten 1.024 Stränge RNA [Ribonukleinsäure] um ein hoch komplexes Problem zu lösen: Der Biocomputer sollte bei einem Schach-Puzzle bestimmte Kombinationen von Figuren erstellen, die alle in einer definierten Beziehungen zueinander stehen sollten.
Die Biomoleküle waren in der Lage, praktisch alle korrekten Lösungen der gestellten Probleme zu identifizieren. Die einzige Fehlermeldung weist nur auf die Notwendigkeit der Entwicklung von Überprüfungssystemen bei Molekülcomputern hin.
Problemlösung mittels Biomoleküle
Die von den Forschern in einem Testgefäß extrahierten 1.024
Stränge RNA sollten eine einfache Version des "Springer-Problems"
lösen. Dieses Schach-Problem steht repräsentativ für komplexe
Probleme, die hoch effiziente Computerleistung benötigen. Die
"Springerfiguren" sollten dabei derart auf dem Schachbrett
angeordnet werden, dass sie sich nicht gegenseitg bedrohen. Der
Biocomputer identifizierte 43 richtige und nur eine falsche
Stellungskombination der Figuren.
Presseausendung der Uni Princeton zum RNA-ComputerAppliaktionspotenzial
Eine unmittelbare Anwendung des Biocomputers existiert noch nicht, doch das Potenzial von genetischen Molekülen wie DNA und RNA geht weit über das konventioneller Siliziumchips.
Die als Parallelrechner arbeitenden Biomoleküle können Hunderte Millionen Operationen gleichzeitig durchführen. Ihr Speicherpotenzial übersteigt das konventioneller Computersysteme um ein Vielfaches.
Neue Strategien zur Problemlösung
Im "Springer-Problem" repräsentiert jeder RNA-Strang eine
mögliche Problemlösung. Trotzdem war es nicht notwendig, jeden
einzelnen der Stränge zu sortieren. In einer Serie von fünf Stufen
selektierte ein spezifisches Enzym-Molekül all jene Stränge aus, die
die Anforderungen für eine korrekte Problemlösung nicht erfüllen
konnten. Die Forscher glauben nun, dass in solch einem Mechanismus
das Potenzial für eine effizientere Form der Problemlösung als durch
Versuch und Irrtum steckt.
DNA-Computing an der Uni PrincetonDie von Forschern in Princeton entwickelten Molekülcomputer auf der Basis von RNA-Molekülen bereiten das Feld für eine neue Generation von Molekülcomputern, die vielleicht schon bald in der Lage sein werden, die Generation der Siliziumchips abzulösen.
Molecular Computing