DNA運算
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DNA運算（DNA computing，或譯DNA計算）是一種電腦運算形式，利用DNA、生物化學以及分子生物學原理，而非傳統上以矽為基礎的電腦技術。
DNA運算，或更广泛的说，分子運算，是一個新出現的交叉學門領域。此领域内研究热点包括理论、实验和DNA运算的应用。
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历史 [编辑]
DNA运算最先由南加州大学的伦纳德·阿德曼在1994年实现。[1]Adleman演示了一种将DNA应用于解决七点 哈密頓路徑問題的概念验证方法。自Adleman的实验以后，学界又取得了许多进展，多种图灵机被证明是可行的。[2] [3]
尽管一开始的研究热点集中在解决P/NP问题，但人们旋即意识到此类问题并不是DNA运算的最佳应用场合，以致有多种意见要求寻找杀手级应用。1997年，计算机学家 Mitsunori Ogihara和生物学家Animesh Ray一道提出了一种组合逻辑电路的评价方法，并描绘了实现方法。[4][5] 2002年，来自Weizmann Institute of Science的研究者公开了一种由DNA分子和酶，而不是硅组成的计算机器。[6] 2004年3月28日，Weizmann Institute的Ehud Shapiro, Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor,和Rivka Adar在自然杂志上发表文章称，他们实现了一种整合了输入输出的DNA计算机，理论上可以实现细胞内的癌症诊断，并释放抗癌药物。DNA分子由四种碱基组成，通过酶改变他们的排列可以进行计算。近日，英国科学家成功的在一小团DNA中存储了大量文件，并成功读取。[7]
参考文献 [编辑]
- ^ Adleman, L. M. Molecular computation of solutions to combinatorial problems. Science. 1994, 266 (5187): 1021–1024. doi:10.1126/science.7973651. PMID 7973651. — 第一篇DNA运算文章.描述分立的 哈密頓路徑問題.参阅: http://www.usc.edu/dept/molecular-science/papers/fp-sci94.pdf
- ^ Boneh, D.; Dunworth, C.; Lipton, R. J.; Sgall, J. Í. On the computational power of DNA. Discrete Applied Mathematics. 1996, 71: 79–94. doi:10.1016/S0166-218X(96)00058-3. — 描述布尔可满足性问题.参阅: http://www.cs.tau.ac.il/~kempe/TEACHING/SEMINAR-LENS-SPRING08/boneh95DNAcomputational.pdf
- ^ Lila Kari, Greg Gloor, Sheng Yu. Using DNA to solve the Bounded Post Correspondence Problem. Theoretical Computer Science. 2000.January, 231 (2): 192–203.参阅: http://www.csd.uwo.ca/~lila/pdfs/Using%20DNA%20to%20solve%20the%20Bounded%20Post%20Correspondence%20Problem.pdf
- ^ M. Ogihara and A. Ray, "Simulating Boolean circuits on a DNA computer". Algorithmica 25:239–250, 1999.
- ^ "In Just a Few Drops, A Breakthrough in Computing", 纽约时报, May 21, 1997
- ^ Lovgren, Stefan. Computer Made from DNA and Enzymes. National Geographic. 2003-02-24 [2009-11-26].
- ^ Benenson, Y.; Gil, B.; Ben-Dor, U.; Adar, R.; Shapiro, E. An autonomous molecular computer for logical control of gene expression. Nature. 2004, 429 (6990): 423–429. doi:10.1038/nature02551. PMID 15116117. . Also aviable here: http://www.wisdom.weizmann.ac.il/~udi/papers/automoleculcomp_nat04.pdf
