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新型DNA微流控芯片可通过编程解决复杂数学问题

  据外媒报道,术语“DNA”立即会让人想到包含我们所有遗传信息的双链螺旋。但是它的两条链的单个单位是一对分子,以一种选择性、互补的方式相互结合在一起。事 实证明,人们可以利用这种配对的特性来进行复杂的数学计算,这就构成了DNA计算的基础。
  由于DNA只有两条链,所以即使进行简单的计算也需要使用不同的DNA组进行多个化学反应。在现有的大多数研究中,每个反应的DNA都是手工一个一个地加入到一个反应管中,这使得这个过程非常麻烦。微流控芯片由蚀刻在塑料等材料上的狭窄通道组成,提供了一种使该过程自动化的方法。尽管微流控芯片很有前景,但其在DNA计算方面的应用仍没有得到充分的开发。
  近日,来自韩国仁川国立大学(INU)的科学家团队提出了一种基于DNA的可编程微流控芯片,它可以由个人电脑控制、进行DNA计算。“我们的希望是,基于DNA的CPU将在未来取代电子CPU,因为它们消耗的电力更少,这将有助于解决全球变暖问题,”领导这项研究的INU的Youngjun Song博士说道,“基于DNA的CPU还为复杂的计算提供了一个平台,如深度学习解决方案和数学建模。”
  Song博士和团队使用3D打印技术制造了他们的微流控芯片,它可以执行布尔逻辑,这是计算机编程的基本逻辑之一。布尔逻辑是一种真假逻辑,它比较输入并返回一个“真”或“假”的值,这取决于所使用的操作类型,或“逻辑门”。本实验中的逻辑门由一个单链DNA模板组成。然后用不同的单链DNA作为输入。如果输入的DNA的一部分跟模板DNA有互补的Watson-Crick序列,它就配对形成双链DNA。根据最终DNA的大小,输出被认为是真或假。
  使得所设计的芯片非同寻常的是一个马达操作的阀门系统,其可使用PC或智能 手机 来操作。芯片和软件设置共同构成了一个微流控处理单元(MPU)。由于有了这个阀门系统,MPU可以进行一系列的反应,从而以快速和方便的方式执行一系列逻辑操作组合。
  这种基于可编程DNA的MPU的独特阀门系统为更复杂的级联反应铺平了道路,这些反应可以为扩展功能编码。Song表示:“未来的研究将集中于具有DNA算法和DNA存储系统的整体DNA计算解决方案。
  有了这样一个令人信服的概念证明,大家不难想象基于DNA的计算机很快就会成为日常用品。
  【来源:cnBeta.COM】

新型电脑程序可读取任何基因组序列并破译其遗传密码舒尔金娜与哈佛大学生物学家SeanEddy在eLife杂志的一篇新论文中描述了一种全新电脑程序,可以读取任何基因组序列并破译其遗传密码。这个名为Codetta的程序有可能帮助科学家视频发布看探测器如何在金星降落金星是所有的风向标。随着三个主要金星任务的发展,这颗地狱般的星球将受到前所未有的审视和研究。本周,NASA公布了其Davinci任务的视频预览,其中包括一个探测器,它将以戏剧性的方科学家们认为一颗近地小行星可能是月球的遗失碎片据CNET报道,每年四月,科学家都能通过望远镜观测到一颗近地小行星的微弱光芒。一组天文学家一直在捕捉着这一年一度的事件,他们拼凑出一个关于这个小碎片的令人惊讶的启示它似乎不是任何旧SpaceXCrew3任务将开始执行NASA直播就在Crew2着陆后的一天,SpaceXCrew3预计将在今天发射。这一事件将在美东部时间11月10日晚903(北京时间11月11日1003)发生。这次发射将通过VIAYouTubSpaceX国际空间站载人任务送4名宇航员上太空根据相关媒体报道,美东时间11月10日21时03分(北京时间11月11日10时03分),SpaceX计划进行新任务ldquoCrew3rdquo的发射。4名宇航员将搭载龙飞船ldqSpaceX将于当地时间周三晚上执行Crew3任务11月11日,据国外媒体报道,经过四次推迟后,SpaceX将于美国东部时间11月10日(当地时间周三)晚上9点零3分执行Crew3任务。在Crew3任务中,SpaceX的载人龙飞船气候危机新研究显示人类应该为湖泊变暖负责根据发表在自然地球科学上的一篇论文,人类活动引起的气候变化的影响在湖水温度上升以及湖泊冰面形成较晚和融化较快的事实中显而易见。本周发表的这项新研究利用模型预测和欧空局气候变化倡议的研究发现2。14亿年前生活在格陵兰岛的新恐龙物种根据一项新研究,双足恐龙Issisaaneq生活在大约2。14亿年前,生活在现在的格陵兰岛。它是一种中等体型的长颈食草动物,是有史以来最大的陆地动物蜥脚类恐龙的祖先。它是由来自葡萄微型电子植入物如何被用于治疗类风湿性关节炎据NewAtlas报道,未来能否利用一种小型植入物治疗类风湿性关节炎,旨在向可以调节身体炎症反射的关键神经提供电刺激爆发?世界各地的一系列研究正在研究这个引人注目的想法,正在进行大卫星图像揭示格陵兰岛Kjer冰川过去几十年的巨大变化像格陵兰岛的许多冰川一样,Kjer冰川在最近几十年里已经显著消退。地球上不同地质时期的变化是持续和普遍的。但在冰冷的极地地区,过去几十年发生了戏剧性而迅速的变化。一个例子是格陵兰西MIT科学家利用专门的纳米粒子创造发光植物据BGR报道,麻省理工学院的科学家们利用专门的纳米粒子创造了发光植物。然后,工程师们用一个LED给嵌入植物叶子的颗粒充电。TheBrighterSide报道称,一个LED灯给颗粒充
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