JAV sukurtas pirmasis pasaulyje interaktyvus DNR kompiuteris “Maya” moka tik viena - laimėti prieš žmogų žaidžiant “kryžiukus ir nuliukus”. Nors niekam daugiau jis netinka, šis mokslininkų pasiekimas yra svarbus žingsnis į įspūdingą “skystųjų skaičiavimų” ateitį.
Sakoma, kad mintis apie biologines skaičiavimo mašinas, potencialiomis savo galimybėmis toli lenkiančiomis šiuolaikinius kompiuterius, 1994 m. kilo Pietų Kalifornijos kompiuterių mokslo profesoriui Leonardui Adlemanui. Prieš miegą skaitydamas 1953 m. DNR struktūrą atradusio Jameso Watsono vadovėlį “Molekulinė geno biologija”, jis netikėtai aptiko stebėtinus žmogaus ląstelių ir kompiuterių panašumus. Informacija ir vienoje, ir kitoje aplinkoje apdorojama ir saugoma labai panašiu būdu. Kompiuteriai duomenis saugo skaičių 0 ir 1 sekose, gyvi organizmai informaciją kaupia raides A, T, C ir G atitinkančiose molekulėse. Informaciją apie genus DNR iš esmės saugo taip pat, kaip kompiuterio kietasis diskas. Suvokęs šio bei kitų panašumų svarbą, mokslininkas šoko iš lovos ir popieriaus lape ėmė braižyti DNR kompiuterijos principų schemą.
1994 m. žurnale “Science” paskelbtame straipsnyje Adlemanas aprašė, kaip pasitelkus DNR galima išspręsti gerai žinomą matematinę problemą, vadinamą “Hamiltono keliu”. Jos esmė - kaip surasti trumpiausią maršrutą per keletą miestų, negrįžtant atgalios ir nevykstant per juos po keletą kartų. Kuo miestų daugiau, tuo uždavinys sunkesnis. Adlemanas nusprendė apskaičiuoti trumpiausią maršrutą per 7 miestus. Jie buvo pažymėti septyniomis susintetintų DNR molekulių sekomis, šios molekulės buvo sumaišytos bandymų kolboje ir per kelias sekundes, susijungus DNR fragmentams, buvo gautos visos įmanomos sprendimo variantų kombinacijos. Pasitelkęs chemines reakcijas, Adlemanas “ištrynė” visas “neteisingas” molekules, palikęs tik tas, kurios buvo sujungusios visus 7 “miestus”. Šiuo eksperimentu buvo įrodyta, kad DNR galima naudoti matematiniams uždaviniams spręsti. Tiesa, nors galimų atsakymų grandinė buvo sukurta labai greitai, prireikė kelių dienų, kad iš jos būtų “ištrauktas” vienintelis teisingas.
Po 3 metų Ročesterio universiteto mokslininkai sukūrė DNR loginius vartus: užuot loginėms operacijoms naudoję elektros signalus, kaip kad daro kompiuteriai, įvesčiai ir išvesčiai žymėti jie pasitelkia genetinę medžiagą - enzimus. Tyrinėtojai mano, kad DNR loginiai vartai ateityje bus naudojami biologiniuose lustuose, kurie pakeis prie savo galimybių ribos sparčiai artėjančią silicio elektroniką.
Naujausias DNR kompiuterijos srityje dirbančių mokslininkų pasiekimas - biokompiuteris “Maya”, apie kurį prieš kelias dienas paskelbta žurnale “Nature Biotechnology”, dar labiau priartina “skystųjų skaičiavimų” praktinį taikymą. Milanas Stojanovičius iš Kolumbijos ir Darko Stefanovičius iš Naujosios Meksikos universitetų sukūrė interaktyvią DNR skaičiavimų sistemą. “Maya” nė iš tolo nepanaši nei į dabartinius, nei ankstyvuosius kompiuterius: tai 9 kvadratu (3x3) išdėstytų kolbų rinkinys, žymintis “nuliukų ir kryžiukų” žaidimo langelius. Kolbose - skystis su susintetinta DNR medžiaga, kuri “suprojektuota” taip, kad galėtų nuspėti kiekvieną įmanomą žaidėjo ėjimą. Pradedant dvikovą su biokompiuteriu pirmiausia reikia pasirinkti vieną iš daugybės mėgintuvėlių, kuriuose yra konkrečiam lentos langeliui skirta DNR, ir jame esantį skystį supilstyti į visas 9 lentos kolbas. Kai DNR molekulės chemiškai susijungia, vienas žaidimo lentos langelis pradeda švytėti žalia spalva. Tai “Maya” ėjimas.
Kad žaisti būtų paprasčiau, mokslininkai nustatė kelias papildomas taisykles: partiją visuomet pradeda “Maya”, pasirinkdama centrinį langelį. Žmogus pirmą ėjimą turi pradėti arba kairiajame viršutiniame, arba žemiau esančiame langelyje. Po to galima eiti kaip nori. Žinoma, tokiomis sąlygomis visada laimi biokompiuteris, tačiau jo kūrėjai suprogramavo jį taip, kad retsykiais leidžiama išlošti ir žmogui.
“Maya” - dar vienas patvirtinimas, kad už lėtai veriamų durų į biologinių skaičiavimų pasaulį žmonijos laukia įspūdingos galimybės. DNR kompiuterijos pradininkas L. Adlemanas tvirtina, kad DNR - tikra lobių skrynia: viename jos grame yra tiek informacijos, kiek telpa trilijone CD! Nors iki galimybės efektyviai konkuruoti su įprastiniais kompiuteriais biologines skaičiavimų sistemas dar skiria dešimtmečiai, jau neabejojama, kad ateitis priklauso kiekviename iš mūsų esančiam DNR superkompiuteriui.
