中科院上海应用物理所

科研人员建立组合学原理DNA计算器原型

本报讯（记者黄辛）中科院上海应用物理研究所与丹麦奥胡斯大学合作，在基于DNA纳米结构的数学运算方面取得新进展，建立了基于组合学原理的DNA计算器原型。相关研究发表于《自然—通讯》。

DNA分子具有强大的序列可编程性及精确的分子识别能力，被认为是发展下一代生物计算机的理想材料。然而，现有的原型DNA计算机往往存在输入输出不一致、信号串扰、运算效率低等问题，并且缺乏直观的输出模式，其运算过程与结果往往难以解读，限制了DNA计算领域的发展。

该研究利用基于组合学原理建立类似“查找表”的全新DNA计算模式，显著提高了DNA计算的效率。在计算机科学中，使用查找表可以避免复杂运算过程中的多级逻辑运算。DNA构建的查找表具有超大的变量容纳能力。研究人员以乘法运算为例对该模式进行了演示，并采用了类似电子计算器的可视化数字输出形式。运算结果以明确的数字结果在多尺度的显示器上均可以得到解读。

专家认为，这一DNA计算模型具有模块化设计的特点，有望通过设计人性化的输入、计算、输出等模块，成为一种适合于普通用户的原型DNA计算机，并在生物传感、数据存储与处理等方面得到应用。