DNA晶片技術獲突破 首次進行複雜數學運算

南韓仁川大學（Incheon National University）的一份研究稱在基因晶片技術上獲得突破：造出了一個能夠自主運行的DNA 晶片雛形，通過DNA內分子的級聯反應能夠執行複雜的數學運算。

利用DNA 製造晶片是最早在近三十年前提出的想法，但是多數的設計都需要人工一步一步地加入反應物促進晶片運作。仁川大學的研究人員發明了一個方法，利用傳電腦或智能手機控制，使這種晶片能夠自主運行展開計算。

這份研究稱利用3D 打印技術，造出了微流體處理單元（MPU）處理器，展示了其進行邏輯運算的能力。邏輯運算就是把輸入的信息，按照所需要的運算類型，返回「真」或「假」的結果。人們最熟悉的邏輯運算比如「與」，「非」等。

這個晶片使用一個單鏈DNA 模版，用各樣的單鏈DNA 作為輸入的信息，按照沃森- 克裏克（Watson-Crick）鹼基配對原則，決定輸入的信息是否和模版DNA 能夠配對形成雙超連結構。按照反應後最終DNA的大小，判斷計算的結果。

這項設計突破的地方在於使用一個電腦或是智能手機控制這個過程，實現晶片和軟件的配合，組成了MPU 處理器。研究者說，「MPU 能夠完成一系列反應，便捷快速地完成各種邏輯運算」。

在電腦發展的初期，英特爾（Intel）創始人之一戈登摩爾（Gordon Moore）早在1965 年提出，集成電路晶體管的數量每隔約兩年便會增加一倍，被稱為摩爾定律。在那之後半個多世紀以後，果真大體上如此。但是，到了近幾年，研究人員發現這個定律開始失靈了。

晶體管晶片的技術已經達到某種極限，近幾年基本沒甚麼突破，加上開發新技術所需投入的大量資金，一起制約著現在電腦硬件的發展。所以近年來一些研究人員開始尋找其它的電腦晶片技術。

DNA 晶片就是其中的一種。此外還有很多種，比如常溫量子晶體管、碳納米管、磁電自旋軌道（MESO）晶片、二硫化鉬或石墨烯晶體管等多種技術。

這份研究7 月7 日發表於《美國化學協會‧ 納米》（ACS Nano）期刊。◇

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DNA晶片技術獲突破首次進行複雜數學運算