全球最快DNA分子电脑问世

9月21日，爱尔兰国立梅努斯大学的研究团队在《自然》杂志上发表了一项具有里程碑意义的研究成果：他们成功开发出一种名为SDC（Scaffolded DNA Computer）的新型DNA分子计算机。这种计算机的核心计算单元由悬浮在一滴盐水中的数十亿条DNA链构成，无需传统意义上的CPU，也不依赖持续供电，仅需少量热量驱动即可完成复杂的数学运算。

研究人员通过在试管中加入一小滴水和盐，再放入短段DNA和一条作为骨架的长链DNA，利用加热和冷却的过程促使DNA分子相互作用并形成特定结构，从而完成计算任务。实验结果显示，这台DNA计算机能够运行10个程序，涵盖100比特的计算规模。在一项测试中，系统对约1100万至3400万范围内的数字进行加法运算，最长耗时14小时得出结果；而简单的“10+3”运算仅需30秒。

与传统硅基计算机相比，SDC系统的计算速度显然较慢，但其独特优势在于无需持续供电，只需少量热量即可启动计算过程。此外，该系统还具备良好的稳定性和可重复使用性，最多可连续完成25次不同运算，甚至在干涸一年半后重新加水即可恢复运转。

梅努斯大学汉密尔顿研究所助理教授阿比尔·埃什拉表示：“虽然反应速度远不及硅基计算机，但这并不是我们的目标。与其他DNA计算机相比，我们已经实现了最快的计算速度。”

这项研究不仅展示了DNA分子在计算领域的潜力，也为探索低能耗计算和长期数据存储提供了新的技术路径。研究人员进一步指出，未来这类分子计算系统有望发展为能够在细胞内部运行的分子装置，用于疾病检测等生物医学领域。

图1展示了SDC的核心设计理念：DNA双螺旋结构与芯片电路的结合，象征着生物分子与信息技术的深度融合。

此外，新闻报道中提到的SDC技术细节也在图2的报纸版面中得到了详细阐述，突显了其在复杂性和速度上的领先地位。