難解的問題?試試DNA電腦!

2011/02/08 | 未分類 |

Original publish date:Mar 28, 2002

編輯 Light 報導

南加大(USC)教授Leonard Adleman 受到DNA雙股融合(hybridization)機制的啟發,發展出了DNA電腦(DNA-based computer):利用單股DNA來代表一個邏輯或運算上的問題,則可用類似探針(probe)尋找相對應單股的方式自數兆個可能的解答當中找到最符合的。

DNA電腦和目前的電子計算機(electronic digital computer)最大的不同在於解決問題的方式。前者是採用『平行』方式同時處理多個可能解答,而後者則是一次接受一個可能解答,採用『逐步』篩選的方式。當解答的樣本空間非常大的時候,二者在效率上的差異將會被明顯的突顯出來—如果需解決的問題對於目前電子計算機屬於指數(exponential)倍數增加的時間複雜度(time complexity) ( 這類的問題或稱‘NP-complete problem’),那麼DNA電腦在解題時間上則可減少為線性(linear)倍數增加的程度。

然而對於目前極為複雜的組合問題(例如:破解密碼)DNA電腦還是因太容易出錯而無法贏過電子計算機。即使如此,Adleman對DNA電腦未來的發展仍是抱著樂觀的態度:『將來使用DNA電腦去調控生物及化學系統是可能的,就如同現前使用電腦操控電子和機械系統一樣。』

現有的結果顯示出DNA電腦可能與目前電腦競爭的潛力,未來能否超越目前電腦而獨霸一方仍待觀察。

原始論文: ‘Solution of a 20-Variable 3-SAT Problem on a DNA Computer’, Ravinderjit S. Braich, Nickolas Chelyapov, Cliff Johnson, Paul W. K. Rothemund, and Leonard Adleman
Published online March 14 2002; 10.1126/science.1069528 (Science Express Research Articles )

Science Online

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Jun 12, 2004] 遵循邏輯原理控制基因表現的DNA電腦


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