אבי בליזובסקי
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/shvavbio380205.html
חוקרי הטכניון פיתחו מחשב ביולוגי, אשר בנוי על גבי שבב מצופה זהב וכל מרכיביו עשויים מולקולות DNA ואנזימים. זהו שיפור משמעותי של המחשב, אשר גירסתו המקורית דווחה לראשונה לפני 3 שנים בעבודה משותפת של פרופסור אהוד קינן מהטכניון וקבוצה ממכון ויצמן, אשר כללה את יעקב בננסון והפרופסורים אהוד שפירא וצבי לבנה.
כעת הצליחו חוקרי הטכניון להגדיל את רמת המורכבות של המחשב. בעוד שמספר התוכנות האפשריות במחשב המקורי עמד על 765, יכול המחשב החדש לקבל כמיליארד תוכנות שונות. זוהי קפיצת מדרגה מבחינת מספר שאלות החישוב והפעולות המתמטיות, שאותן ניתן לפתור באמצעות מחשב ביולוגי.
על כך מדווח כתב העת Journal of the American Chemical Society.
"פריצת הדרך הנוספת היא בעצם שילובם של שבבים כחלק ממרכיבי המחשב", מסביר דיקן הפקולטה לכימיה בטכניון, פרופסור אהוד קינן. "זהו יתרון אשר מאפשר קריאה של תוצאות החישוב בזמן אמת, באופן אוטומטי, ללא צורך בשימוש בטכניקות מסורבלות ואיטיות של ביולוגיה מולקולרית, כגון פיתוח ג'לים ושימוש בסמנים רדיואקטיביים. חישוב על גבי שבב מאפשר תיוג של מולקולות הקלט השונות באמצעות מיקומן הגיאוגרפי על פני השבב וביצוע פעולות החישוב במקביל. למחשבים כאלו יכולים להיות מגוון של יישומים, כגון קידוד והצפנה של מידע. לדוגמה, ניתן להצפין תמונות על גבי שבב כזה, כאשר הפענוח יוכל להתבצע רק על ידי מי שנמצא ברשותו מפתח סודי, המורכב מתערובת של מספר מולקולות DNA קצרות ומספר אנזימים, אשר יודעים לחתוך ולהדביק מולקולות DNA".
פרופסור קינן, שביצע את המחקר עם המשתלמים מיכל סורני, סיון יוגב ואליזווטה קוסוי, וכן עם דיקן הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, פרופסור יובל שהם, מבהיר כי על פי הגדרתו הבסיסית, המחשב הוא מכונה, אשר בנויה מארבעה מרכיבים: חומרה, תוכנה, קלט ופלט. כל המחשבים שאותם אנחנו מכירים הם מחשבים אלקטרוניים, כלומר מכונות, אשר בהן הקלט והפלט הם אותות אלקטרוניים, החומרה שלהם היא אוסף של רכיבי מתכת וחומרים פלסטיים, חוטי חשמל, טרנזיסטורים, קבלים וכו', ואילו התכנה היא אוסף של הוראות, אשר ניתנות למכונה באמצעות אותות אלקטרוניים. "בניגוד למחשב האלקטרוני, קיימות מכונות, שבהן כל ארבעת המרכיבים האלו הם מולקולות", הוא אומר. "לדוגמה, כל המערכות הביולוגיות ואפילו הגוף החי כולו, הם למעשה מחשבים מסוג כזה. כל אחד מאתנו מהווה מחשב ביולוגי-מולקולרי, כלומר מכונה, שבה כל המרכיבים הנ"ל הם מולקולות, אשר "מדברות" ביניהן באופן לוגי. החומרה וגם התכנה של המחשב הביולוגי הן מולקולות ביולוגיות מורכבות, אשר מפעילות אלו את אלו בתגובות כימיות מוגדרות. הקלט הוא מולקולה, אשר עוברת עיבוד מסוים, כלומר שינויים כימיים, לפי חוקים קבועים מראש. תוצאת החישוב, או הפלט של המחשב הזה, גם היא מולקולה מוגדרת".
מחשבים ביולוגים מעוררים עניין רב בקהילה המדעית בגלל הפוטנציאל הגלום ביכולת החישוב המקבילית שלהם. כמות קטנה של תמיסת חישוב מסוגלת לפעול בבת אחת על מספר רב מאד של מולקולות קלט, ולכן טומנת בחובה כוח חישובי עצום.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~95256982~~~209&SiteName=hayadan
