Superkomputer Hidup Menghidupkan Protein dan Energi Sel

Jika kebaruan sebenarnya hidup mesin tidak cukup menarik, keberadaan superkomputer biologis harus mengangkat alis.

Komputer biologis ini diciptakan oleh tim peneliti internasional yang terkait dengan proyek ABACUS, sebuah inisiatif yang didanai oleh Uni Eropa untuk menciptakan superkomputer yang lebih baik. Dalam jurnal edisi terbaru Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Amerika Serikat, para peneliti menulis bahwa kreasi mereka sangat hemat energi dan dapat dengan cepat memproses informasi. Mungkin yang paling penting, ia dapat menghitung dalam jaringan paralel, yang merupakan cara perhitungan dilakukan secara bersamaan dalam superkomputer.

Aspek biologis komputer berasal dari penggunaan adenosin trifosfat (ATP), molekul energi yang ada di semua sel hidup. Sementara chip komputer tradisional memiliki elektron yang melewatinya melalui muatan elektronik, chip dalam komputer ini menggunakan ATP untuk memberi daya pada pergerakan protein string pendek. Para peneliti membandingkan sirkuit chip dengan jaringan kota yang sibuk - mobil adalah protein dan mesin adalah ATP. Bergerak melalui sirkuit inilah yang menciptakan energi yang memungkinkan semuanya bekerja.

Penulis studi utama Dan Nicolau dari McGill University datang dengan ide untuk komputer biologis dengan mencorat-coret labirin setelah "terlalu banyak rum." Dia melihat chip 1,5-sentimeter yang dipicu secara biologis sebagai titik awal untuk era superkomputer baru, tetapi mengakui bahwa sulit untuk mengatakan seberapa cepat umat manusia akan memiliki superkomputer biologis penuh.

"Sekarang model ini ada sebagai cara yang berhasil menangani satu masalah, akan ada banyak orang lain yang akan menindaklanjuti dan mencoba mendorongnya lebih lanjut, menggunakan agen biologis yang berbeda, misalnya," kata Nicolau dalam siaran pers. “Salah satu opsi untuk menangani masalah yang lebih besar dan lebih kompleks mungkin menggabungkan perangkat kami dengan komputer konvensional untuk membentuk perangkat hybrid. Saat ini kami sedang bekerja pada berbagai cara untuk mendorong penelitian lebih lanjut."

Tapi itu tidak berarti bahwa "bukti konsep" Nicolau belum berfungsi seperti superkomputer - sejauh ini terbukti mampu menggunakan komputasi paralel untuk menyelesaikan masalah matematika yang rumit. Tidak jelas apa yang akan mampu dilakukan selanjutnya.

Penciptaan model ini datang pada saat yang mendesak di dunia superkomputer. Pada bulan Juli, Presiden Barack Obama mengeluarkan perintah eksekutif, merinci kebutuhan komputer berkinerja tinggi baru pada 2017 - mesin 100-petaflop yang ia harap akan menjadi superkomputer tercepat di dunia.

Meskipun kami membutuhkan superkomputer cepat, semakin jelas model tradisional tidak berfungsi. Dalam pernyataan misi proyek ABACUS mereka menulis, “kami juga telah mulai menghadapi masalah yang tidak ada yang bisa menemukan jalan pintas yang efisien.” Itu termasuk “desain obat baru, kegiatan penjadwalan, memeriksa apakah sistem teknik berfungsi sebagaimana mestinya. ”

Harapannya adalah bahwa superkomputer biologis, yang dirancang untuk menjadi lebih kecil dan lebih hemat energi daripada superkomputer tradisional, akan dapat menemukan pintasan yang efisien ini.