Eine Billion Computer in einem Tropfen Wasser

22. November 2001, 11:54
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Winziger Computer aus biologischen Molekülen ermöglicht pro Sekunde eine Milliarde Operationen

Rehovot - Wissenschaftler des Weizman Institute of Science haben aus biologischen Molekülen einen winzigen Computer geschaffen, einen so genannten programmierbaren Zustandsautomaten mit zwei Zuständen und zwei Symbolen. Laut Nature ist dieser biologische Nanocomputer so klein, dass bei Raumtemperatur eine Billion (1.000.000.000.000) dieser Computer in einem Tropfen einer wässrigen Lösung von einem Zehntelmillimeter Größe parallel arbeiten.

Gemeinsam führen sie eine Milliarde Operationen in der Sekunde mit einer Genauigkeit von mehr als 99,8 Prozent durch und verbrauchen dafür weniger als ein Milliardstel eines Watts. In - fernerer- Zukunft könnten derartige Computer innerhalb des menschlichen Körpers für umfangreiche biologische und pharmazeutische Anwendungen eingesetzt werden.

Input, Output und Software bestehen aus DNA-Molekülen

Input, Output und Software der Nanocomputer bestehen aus DNA-Molekülen. Als Hardware dienen zwei natürlich vorkommende Enzyme, die die DNA manipulieren. Werden sie in einer Lösung zusammengemischt, arbeiten die Software- und Hardware-Moleküle in gemeinsam für die Schaffung des Output-Moleküls am Input-Molekül. So entsteht ein einfacher Rechner, der Zustandsautomat. Dieser Nanocomputer kann durch die Auswahl verschiedener Software-Moleküle für die Ausführung einfacher Aufgaben programmiert werden.

Der leitende Wissenschaftler Ehud Shapiro erklärte, dass lebende Zellen unglaubliche molekulare Maschinen beinhalteten, die informationsverschlüsselnde Moleküle wie DNA und RNA grundsätzlich ähnlich wie bei Berechnungen manipulierten. "Da wir derzeit nicht in der Lage sind, diese Maschinen zu tatsächlich verändern oder neue zu schaffen, besteht die Herausforderung darin, natürlich vorkommende Maschinen zu finden. Werden sie zusammengeschlossen, können sie dazu gebracht werden zu rechnen."(pte)

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