Con il termine generico di computer a DNA ci si riferisce ad una forma di computer che utilizza il DNA (e quindi la biochimica e la biologia molecolare) al posto dei tradizionali computer a base di silicio. Si tratta di un soggetto di ricerca e sviluppo di estremo interesse.Il DNA è stato utilizzato per la prima volta nel campo dell'informatica nel 1994 dal celebre matematico Leonard Adleman,scienziato della University of Southern California, che ebbe l’intuizione di studiare il DNA per utilizzarlo al posto di metallo e silicio. per risolvere un semplice problema di cammino hamiltoniano (un problema NP-completo). Dopo gli esperimenti iniziali di Adleman, sono stati fatti numerosi progressi e molte macchine di Turing sono state dimostrate essere costruibili. Nel 2002 alcuni ricercatori del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, hanno presentato una macchina molecolare programmabile, composta da enzimi e molecole di DNA invece di microchips di silicio. Tale computer, in grado di svolgere 330 mila miliardi di operazioni al secondo, si è rivelato oltre 100000 volte più rapido del PC più rapido allora disponibile.Nel 2004 Ehud Shapiro, Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor e Rivka Adar del Weizmann Institute hanno annunciato su Nature la costruzione di un computer a DNA. Si tratta di una struttura accoppiata con un modulo per l'input e ed in grado di diagnosticare l'attività cancerosa all'interno di una cellula, rilasciando il farmaco adatto in seguito alla terapia. .In Giappone alcuni scienziati hanno creato il primo DNA artificiale del mondo. Potrà essere utilizzato per realizzare una nuova generazione di computer.Nell’ambito del DNA computing si usano due componenti essenziali: gli enzimi, che vanno a ricoprire il ruolo di hardware, e il DNA, che invece costituisce il software. L’obiettivo della bioinformatica consiste nel miscelare enzimi e DNA e creare organismi viventi per dare vita a computer capaci di performance mai viste, sia in termine di velocità e prestazioni che di capacità di storage.Una volta implementato e ottimizzato il procedimento, gli scienziati potranno miniaturizzare i DNA computer, che diverranno probabilmente i sostituiti degli attuali microprocessori.Sempre sulla base di quanto scritto da Punto Informatico, mezzo chilo di DNA basterebbe per memorizzare i dati contenuti in tutti gli hard disk esistenti oggi. Inoltre, la nuova tecnologia permetterebbe di contenere in maniera davvero significativa i consumi. Il computer israeliano non è convenzionale ma funziona su base chimica, e precisamente grazie a molecole di DNA, l’aci do desossiribonucleico che co stituisce la microscopica doppia elica racchiusa in tutte le nostre cellule. I computer tradizionali, invece, si basano sull’e lettronica. Ogni secondo mi liardi di transistor ricevono mi nuscoli impulsi di corrente che, passando attraverso ciascun transistor, risultano nell’assen za o nella presenza di corrente, interpretata come uno 0 oppu re un 1 nel linguaggio dei bit. I vantaggi li abbiamo sotto gli oc chi tutti i giorni. Gli svantaggi pure, in forma di consumo ener getico e nella crescente impossibilità di imprimere ulteriori spinte significative alla tecnolo gia. Usciranno ancora e a lungo microprocessori più potenti di quelli attuali, ma non certo un milione di volte più potenti, co me le CPU di oggi sono rispetto a quelle dei primi Anni Settanta. Ecco le ragioni della ricerca di tecnologie alternative, come il computer a DNA, un meccanismo basato su molecole di DNA ed enzimi, proprio come avviene nel corpo umano.Il successo degli studi di bioinformatica aprirebbe la strada a numerose applicazioni, tra le quali l’ottimizzazione delle nanotecnologie molecolari autorigeneranti, dei biochip da impiantare nel corpo umano e dell’intelligenza artificiale...........Una molecola di DNA consiste di diversi milioni di nucleotidi che compongono il genoma umano, il progetto di organismi viventi.Successivamente, i singoli filamenti di molecole di DNA che sono galleggianti al di sopra del microchip sono filettati o tirati da un campo elettrico, che inizia il processo di lettura e di sequenziamento le molecole.Il dispositivo è costituito da DNA transistor di dimensioni nanometriche alternando strati di metallo e dielettrici. Una porta logica a base organica consiste in un frammento di DNA, collegato ad una porta di input in cui immettere il materiale organico che rappresenta i dati. Reagendo alle informazioni in ingresso, il DNA si comporta come un enzima, modificando a sua volta un'altra breve sequenza di acido desossiribonucleico con cui comunica i risultati del calcolo in uscita..............
.........team of IBM Researchers is exploring new and innovative ways to quickly read human DNA at a low cost -- an advancement that can lead to important breakthroughs in health condition diagnosis and treatment. The scientists are designing a "DNA Transistor" which is created by using an electron beam to make a nanometer-sized opening in a microchip, called a nanopore, to read DNA Molecules. A DNA molecule consists of millions of different nucleotides that make up the human genome; the blueprint of living organisms. Next, single strands of DNA molecules that are floating above the microchip are threaded or pulled through the nanopore by an electrical field, which begins the process of reading and sequencing the molecules.The DNA Transistor device consists of alternating nanometer-sized layers of metal and dielectric. Discrete charges located along the backbone of a DNA molecule get trapped by electrical fields inside the nanopore. By trapping the DNA molecule, scientists will have ample time to measure the molecule structure. By cyclically turning on and off these gate voltages, researchers have shown theoretically and computationally, and expect to be able prove experimentally, the plausibility of moving DNA through the nanopore at a rate of one nucleotide per cycle a rate that IBM scientists believe would make DNA readable. Low-cost, yet efficient analysis of DNA data promises to help facilitate the discovery of new healthcare products, and help determine an individual's predisposition to a particular disease or condition. "(clicca qui' e traduci)
Il computer quantistico è il PC del futuro. :Per la prima volta è stato riprodotto un fenomeno fondamentale del comportamento dei conduttori elettrici, in base al quale possono diventare isolanti, descritto 50 anni fa dal fisico e premio Nobel Philip W. Anderson. Ad annunciare la riproduzione della localizzazione di Anderson è stato un gruppo di ricercatori del Laboratorio Europeo di Spettroscopie non Lineari (Lens) dell’Università di Firenze in uno studio pubblicato sulla rivista Nature.I ricercatori hanno ottenuto per la prima volta evidenza diretta della localizzazione di Anderson per onde di materia, un fenomeno quantistico indotto dal disordine a livello microscopico, che è stato teorizzato per gli elettroni nei solidi, per spiegare alcuni drammatici cambiamenti nelle proprietà dei conduttori elettrici. Le implicazioni di questo importante risultato riguardano la comprensione del comportamento dei superconduttori, poiché si apre ora la possibilità di simulare nuove fasi della materia che si comportano secondo le leggi della meccanica quantistica. «Fino ad ora» ha spiegato Massimo Inguscio, «non era stato possibile osservare la localizzazione di Anderson in esperimenti con elettroni, a causa della forte interazione tra gli elettroni stessi e si era dovuto ricorrere a sistemi senza massa.
vedi anche http://www.unitn.it/ateneo/organi_gov/rettorato/download09/BEC_Nature_quantum_dots.pdf
per saperne di piu' : http://www.almack.ch/category/3/57/66
orso castano : la comunicazione del futuro/presente sara' sempre piu' veloce e precisa. La quantita' di dati trasmissibile spingera' a cercare nuovi strumenti di controllo della massa dei dati , per evitare interferenze da "rumori di fondo" o di altri elementi confondenti. Il cervello umano dovra' confrontarsi con questo problema. La conoscenza pratica/teorica di questi sistemi dicriminera' i livelli di conoscenza/potere dei singoli e dei gruppi . Quando e se , ci sara' il teletrasporto il controllo dell'uso di queste potenzialita costituira' un terreno di confronto/scontro , speriamo leale e pacifico, per il potere. Ma oggi i problemi sono ben piu' pesanti e difficili : la precarieta' sta diventando una regola di vita e si sta allargando dal mondo del lavoro ad altri e fondamentali (per l'essere umano) aspetti, come le relazioni umane. Occorrera' vigilare e contrastare queste tendenze.
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