Ngay từ năm 2002, các nhà nghiên cứu của Viện khoa học Weizmann ở thị xã Rehovot (miền Trung Israel) đã sản xuất được máy tính từ các phân tử ADN và enzyme thay vì microchip. Lần này, họ chỉ dùng một phân tử ADN để cung cấp dữ liệu đầu vào và năng lượng cho thiết bị. Nếu nhìn bằng mắt thường, máy tính ADN trông giống dung dịch nước. 1.000 tỷ thiết bị có thể nằm gọn trong một giọt nước.
Cấu trúc của máy tính sinh học gồm ADN đóng vai trò phần mềm và enzyme giữ vai trò phần cứng. Phản ứng hoá học giữa các phân tử trong ống nghiệm cho phép nhà khoa học thực hiện những phép tính đơn giản. Nhà khoa học ra lệnh cho thiết bị làm việc bằng cách thay đổi thành phần phân tử ADN. Thay vì xuất hiện trên màn hình, kết quả được phân tích thông qua một kỹ thuật cho phép nhà khoa học nhận biết chiều dài của phân tử ADN đầu ra.
Hiện nay, máy tính ADN chỉ thực hiện được các phép tính đơn giản và chưa có ứng dụng thực tế. Theo trưởng nhóm nghiên cứu, Ehud Shapiro, thiết bị có thể kiểm tra danh sách con số, trả lời câu hỏi dạng “có/không”…
Tuy nhiên, xét về tốc độ và dung lượng lưu trữ, máy tính ADN vượt xa thiết bị truyền thống. Các nhà khoa học cho biết phân tử ADN trong nhân của mọi tế bào có thể chứa nhiều thông tin trong 1 cm3 hơn 1.000 tỷ CD nhạc. Hiệu suất sử dụng năng lượng của máy tính ADN cũng gấp 1 triệu lần so với PC.
Trong khi máy tính để bàn được thiết kế để thực hiện một phép tính thật nhanh thì máy tính ADN tạo ra hàng tỷ câu trả lời cùng một lúc. Điều này khiến thiết bị sinh học phù hợp với việc giải quyết các vấn đề logic mờ. Tương lai có thể xuất hiện loại máy tính lai ghép dùng silicon truyền thống để thực hiện các nhiệm vụ thông thường và những bộ đồng xử lý ADN để giải quyết nhiều vấn đề phức tạp.
Điện toán ADN trên thế giới vẫn đang ở giai đoạn sơ khai. Tuy nhiên, nó có thể thay đổi tương lai của máy tính, đặc biệt là các ứng dụng về sinh y học và dược học. Một số nhà khoa học dự đoán rằng bác sĩ sẽ đưa máy tính ADN vào cơ thể người để kiểm tra sức khoẻ. Thiết bị sẽ phun thuốc để điều trị những mô bị tổn hại.
“Máy tính siêu nhỏ” sinh hoá tồn tại trong mọi sinh vật nhưng con người gần như không thể kiểm soát chúng, ví dụ không thể lập trình cây xanh để tính toán số pi.
Ý tưởng sử dụng ADN để lưu trữ và xử lý thông tin xuất hiện từ năm 1994 khi một nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên dùng ADN trong ống nghiệm để giải quyết một vấn đề toán học đơn giản.
25/2/2003 (theo National Geographic)
