一个由 DNA 逻辑门组成的试管电路，可以计算 15 以内数字的平方根，它利用 DNA 复制和序列结合进行计算。它的速度非常慢——一次计算可能需要长达 10 小时——所以有机笔记本电脑不会很快出现在我们的视野中。但真正的突破在于这个系统如何能够控制化学系统。
据今天发表的一篇新论文称，加州理工学院的研究人员从零开始设计了迄今为止最复杂的生物化学电路。该电路使用 DNA 代替电子晶体管，产生计算机进行计算所需的开/关、与/或信号。
在典型的计算机中，晶体管允许电子电流流入和流出。而 DNA 计算机则使用短链单链 DNA 或部分双链 DNA 放置在盐水试管中。正如加州理工学院的新闻稿 解释的那样，这些链像触手一样从 DNA 的双螺旋结构中伸出来。 DNA 分子在水中碰撞并结合在一起，产生和释放子代分子。这些分子充当信号，就像传统芯片中的电子一样，它们在 DNA“门”之间传播，连接电路。
据 Ars Technica 解释，门对可以基于观察到的输出分子来创建与/或逻辑。（有关此工作原理的更详细解释，请查看 Ars Technica 的帖子。）
由博士后研究员 Lulu Qian 领导的研究人员可以编码他们想要的任何 DNA 序列，因此他们可以完全控制 DNA 链的相互作用方式。
他们最大的计算机是一个包含 74 个分子、四位数的电路，可以计算 15 以内任何数字的平方根，并将结果四舍五入到最接近的整数。为了得到答案，研究人员会使用荧光标记监测试管中输出分子的浓度。
这个过程很耗时，但速度并不是关键——通过这种方法，科学家们最终可以设计出能够做出决策的生物化学途径。这种对化学反应的控制可以应用于从制药到工业生产的各种领域。想象一下，嵌入皮肤的基于 DNA 的计算机芯片，在合适的时候释放药物，或者一个 DNA 计算机可以研究血样中某些分子的浓度并快速诊断疾病。
研究人员表示，该电路可以扩展到更大的 DNA 计算机。通过调整使用的 DNA 类型或重新配置电路，也可以对其进行定制。
Qian 在新闻稿中表示：“我们希望制造出越来越好的生物化学电路，能够执行更复杂的任务，驱动分子设备与其环境互动。” 该计算机的详细信息发表在今天的《*科学*》杂志上。
