นักวิทยาศาสตร์สร้างคอมพิวเตอร์ที่มีชีวิตขึ้นเป็นครั้งแรก และงานแรกของคอมพิวเตอร์นี้คือการแก้ปัญหาการพลิกแพนเค้ก

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการดัดแปลงพันธุกรรมของแบคทีเรีย E. coli เพื่อให้ดีเอ็นเอสามารถที่จะคำนวนประมวลผลปัญหาทางคณิตศาสตร์ทั่วไป ที่รู้จักกันใน ปัญหาการย่างแพนเค้ก โดยทั่วไปดีเอ็นเอจะมีความสามารถในการเก็บและประมวลผลข้อมูล และนักวิทยาศาสตร์ได้เคยทดลองใช้ดีเอ็นเอเปล่า ๆ ในจานทดลองประมวลผลในสมัยทศววรรษที่ 1990 ซึ่งนี้เป็นเป็นก้าวต่อมาที่ใช้สิ่งมีชีวิตจริงขึ้น และรายงานนี้ลงวารสารวิชาการ Biological Engineering

ทางทีมงานกล่าวว่า

ลองนึกถึงการคำนวนแบบคู่ขนานนับล้านในพื้นที่ขนาดน้ำหนึ่งหยดว่าจะมีพลังมากแค่ไหน มันสามารถเป็นไปได้เพราะแบคทีเรียและดีเอ็นเอของมันมีขนาดเล็ก

ในตอนนี้คอมพิวเตอร์มีชีวิตสามารถคำนวนปัญหาคณิตศาสตร์ง่าย ๆ เท่านั้นและยังไม่สามารถใช้ได้ขนาดคำนวนแบบคอมพิวเตอร์พกพาหรือการคำนวนพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ปัญหาง่าย ๆ จะถูกแก้ด้วยเครือข่ายขนาดยักษ์ เพราะแบคทีเรียจะเจริญแบบทวีคูณ เพราะฉะนั้นจากการคำนวนของแบคทีเรียตัวเดียวอาจเพิ่มขึ้นเป็นการคำนวนของแบคทีเรีย 3q พันล้านได้เมื่อปล่อยให้แบ่งตัว และแต่ตัวยังทำงานในกาคำนวนเหตุการณ์ของใครของมันอีกด้วย

วิธีการทดลองนั้นทีมงานใส่เอมไซม์ที่ชื่อว่า Hin recombinase เข้าไปใน E.coli เอมไซม์นี้จะไปพลิกดีเอ็นเอตรงบริเวณที่ถูกทำเครื่องหมายไว้ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ออกแบบไว้เช่นกัน เมื่อนำมาเรียงให้ถูกต้องก็จะได้รูปแบบคล้ายการวางซ้อนของแพนเค้กจากใหญ่ไปเล็กสุด ซึ่งแปลรหัสดีเอ็นเอออกมาก็จะนำไปเพื่อสร้างโปรตีนต้านยาปฏิชีวณะ ตัวไหนที่ยังคำนวนไม่ได้ก็จะตายจากยาไป ตัวไหนที่คำนวนได้ก็จะรอด

ปัญหาในตอนนี้คือจะควบคุมสิ่งมีชีวิตพวกนี้ให้ทำงานตามที่ต้องการได้อย่างไร และจะต้องมีระบบที่ใหญ่แค่ไหน ซึ่งตอนนี้ยังอยู่ในจุดเริ่มต้นที่จะต้องหาคำตอบกันต่อไป

ที่มา - ScienceNews.org

ต้นฉบับ - Engineering bacteria to solve the Burnt Pancake Problem