Выбрать главу

Из-за свойства комплементарности при помощи синтетической ДНК можно запрограммировать выполнение произвольного набора команд и сформировать молекулярную систему с определёнными свойствами. 

Художественное представление «химического компьютера», выполняющего молекулярную программу (изображение: Yan Liang, L2XY2.com).

Такой подход можно использовать для создания искусственных органов, в которых молекулярная система на основе синтетических молекул ДНК будет способна реализовать разные биологические программы в зависимости от текущих потребностей.

В клинической практике такие молекулярные системы могут служить способом для тестирования лекарственных препаратов и их избирательной доставки к клеткам поражённого органа. Один из авторов работы, доцент лаборатории экспериментальной вычислительной техники ExCEL Георг Силиг (Georg Seelig), так описывает роль исследования:

Если вы хотите, чтобы компьютер делал что-то иное, вы просто запускаете на нём другую программу. Теперь очень похожий метод управления мы можем реализовать на уровне (био)химии.

Пример кодирования химической программы фрагментами синтетической ДНК (изображение: Yan Liang, L2XY2.com).

Параллельно исследователи из Вашингтонского университета приблизились к решению давней проблемы эффективной обработки аналоговых сигналов в цифровых системах: 

Наша архитектура использует синтетическую ДНК и может осуществлять любые математические действия. В отличие от привычных логических схем, она позволяет естественным образом обрабатывать аналоговые сигналы, как это делают биологические системы. Для уменьшения ошибок, связанных со сборкой синтетической ДНК, компоненты контроллера могут быть получены биологическим путём из ДНК плазмид. Мы создали несколько строительных блоков для разных типов реакций, а затем объединили их в сеть, которая реализует на молекулярном уровне алгоритм, использующийся в распределённых системах управления.

Если каждый компонент цифровой системы имеет строго одно из двух состояний, кодируя логическую единицу или ноль, то группа нейронов или молекул, как правило, находится в более сложном состоянии, описание которого нельзя свести к простой битовой последовательности без огрубления.

Ограниченность возможностей имитации живых систем с помощью привычных логических схем тормозит развитие таких проектов, как искусственный мозг или моделирование биологических процессов, и множества других. С появлением среды разработки на основе синтетической ДНК существующие барьеры будет значительно легче преодолеть.

К оглавлению

Sharp и Qualcomm показали дисплей нового поколения

Андрей Васильков

Опубликовано 01 октября 2013

На ежегодной японской выставке CEATEC компания Sharp продемонстрировала прототип дисплея, разработанный совместно с Qualcomm. В нём отсутствуют привычные RGB-светофильтры. Подсветка такого экрана индивидуальна для каждого пикселя. Она сама мерцает красным, синим и зелёным с высокой частотой. В качестве затвора пикселей используются микроэлектромеханические системы (MEMS), работу которых контроллер синхронизирует с подсветкой. По его команде затворы открываются на долю секунды, пропуская заданную порцию света с известной длиной волны. Визуально такое мерцание заметить практически невозможно. Для глаза человека отдельные разноцветные микровспышки сливаются в общую цветную картину.

http://www.youtube.com/watch?v=8Je6dlUZhAI

Новинка получила рабочее название MEMS-дисплей. Представлен прототип с диагональю семь дюймов и разрешением 1280×800. От других ЖК-панелей он отличался более яркими цветами. Это стало возможным за счёт отказа от светофильтров, вызывающих потери света. По этой же причине разработчики отмечают сниженное энергопотребление и прогнозируют увеличение времени работы от батарей мобильных устройств с такими дисплеями.