Страница 4 из 16
Кроме того, биокомпьютеры не требуют больших затрат энергии, весьма компактны и неприхотливы в работе. Ведь для того, чтобы получить результат, необходимо перемешать в пробирке молекулы, представляющие «аппаратное обеспечение» (процессор), и молекулы, являющиеся «программным аппаратом». Результат химической реакции и является решением. Остается лишь проанализировать, что и в каких количествах в результате взаимодействия содержится в растворе.
Правда, возможности «компьютера в пробирке» пока весьма ограничены: он способен лишь разобраться в простейших свойствах последовательности из единиц и нулей.
Зато вероятность того, что будет найдено именно оптимальное решение для каждого случая, свыше 99,8 %! Да и плотность элементов на квадратный сантиметр в 100 000 раз выше, чем у силиконового или кремниевого чипа. Так что лиха беда начало…
Кроме того, как говорит Эхуд Шапиро, он и его коллеги и не ставили перед собой цели научиться решать любые математические задачи. Они стремились создать компьютер, который мог бы работать с информацией, зашифрованной в реальных ДНК, а в перспективе — проникать внутрь клетки, диагностировать болезни и синтезировать на месте необходимое лекарство.
Представьте: выпил пациент микстуру, содержащую триллионы «компьютерных» клеток, и они, оказавшись внутри, разбредутся по всему организму, производя необходимую профилактику и его ремонт. И человек не только излечится от любой болезни, но даже помолодеет.
Но это в будущем. Пока нанокомпьютер умеет работать лишь со специально синтезированной ДНК. Однако очень скоро, считает Эхуд Шапиро, ему по плечу станут и «настоящие» четырехбуквенные молекулы.
Вообще-то ученый уже запатентовал устройство биомолекулярного компьютера, способного выполнять любые вычисления. «Постигнув внутриклеточные механизмы, можно сконструировать универсальный наномеханизм, — говорит он. — И при этом не придется даже обучать клетку новым фокусам; нужно просто собрать воедино все, что она и так умеет».
Принцип работы такого биокомпьютера показан на схеме.
Для начала берется молекула ДНК (1) и реконструируется по специальному образцу (2). Затем она подстраивается к заранее заложенной в компьютер ДНК-«программе» по принципу комплементарности (аденин — к гуанину, тимин — к цитозину) (3,4) и «склеивается» с ней при помощи соответствующего фермента (лигазы) (5). Потом на полученную молекулу «осаживается» другой фермент — Fokl (6). Он последовательно «считывает» нуклеотиды и, распознав специфическую «сигнальную» последовательность, разрезает цепочку (7). К остатку входящей цепочки пристыковывается новая ДНК из «программного обеспечения» (8), и вся операция повторяется вновь.
«Вычисления» продолжаются до тех пор, пока фермент не распознает «заключительную» последовательность (9). Тогда лигаза склеивает из двух обрывков ответ — новую молекулу (10). Ученые расшифровывают результат, пропуская жидкость, в которой растворены молекулы, через особый гель, используемый при анализе обычных молекул ДНК.
Максим ЯБЛОКОВ
ЛОВКОСТЬ РУК И… КУБИКИ
Ловкость рук принято оценивать такими параметрами: скорость реакции, точность движения в пространстве и во времени, а также сила, соответствующая характеру движения. Достаточно «промахнуться» хотя бы в одном, и мы рискуем оказаться медведем из басни Крылова. Помните, желая помочь хозяину избавиться от надоедливой мухи, наш герой действовал вполне адекватно: быстро и точно во времени и пространстве. Вот только силу не рассчитал…
В обыденной жизни такие отклонения, быть может, не так трагичны, но и не безобидны. Ребенок трудней осваивает письмо, хуже владеет кисточкой и другим инструментом, не так ловок в спорте или танцах, а значит, не избежать и психологических трудностей.
Способность к различению мышечных усилий позволяет оценить с высокой степенью достоверности кубики-разновесы, созданные на кафедре Костромского государственного педагогического университета.
Стандартный набор состоит из семи деревянных кубиков. Их масса подбирается так, чтобы каждый последующий в убывающем ряду разновесов был легче предыдущего на одну семнадцатую часть. Именно такую разницу, согласно научному критерию Вебера — Фехнера, улавливают здоровые люди.
Семи кубиков оказалось достаточно для выявления индивидуальных отклонений. Удачное совпадение количества кубиков и цветов в спектре радуги подсказало и дизайнерское решение. Самый тяжелый маркирован красным цветом, и далее по убывающей до фиолетового.
Это удобно для преподавателя, ну и испытуемые, дети дошкольного возраста, еще и не догадываются, что «каждый охотник желает знать»…
Радужные кубики не только выявляют недостатки, но и помогают избавиться от них на занятиях по отработанной методике. Ведь ловкость рук фокусника, жонглера, музыканта в значительной степени тоже результат упорного тренинга.
Е. РОГОВ
ИНФОРМАЦИЯ
НОВЫЙ СНЕГОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН создан в Новосибирске. В отличие от других машин подобного типа, он может одновременно убирать снег, срезать лед и посыпать дорогу смесью песка и соли. При этом движется агрегат со скоростью около 60 км/ч и захватывает сразу полосу в 5,5 м. Создана эта машина инженерами Кемеровского опытно-механического завода на базе «КамАЗа».
СТРУКТУРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛЕВОДОРОДОВ, по словам профессора Михаила Ананяна, может оказаться весьма полезным во многих случаях. Этот порошок при соприкосновении с нефтью тут же превращается в гель. Это позволяет перевозить нефтепродукты вместо обычных цистерн в пластиковых мешках. Исключается и опасность взрыва, поскольку детонация происходит при испарении части нефтепродуктов. Не нужно также принимать специальные меры по очистке емкостей от остатков нефтепродуктов. Выполнять эту грязную работу обычно приходится вручную, и есть немало случаев, когда люди получали при этом отравления. Кроме того, гель позволяет локализовать нефтяные пятна, разливы нефтепродуктов при авариях нефтепроводов, танкеров в морях, цистерн на железных дорогах, топливозаправщиков в аэропортах.
ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ КАРТУ ДНА Тихого океана составили российские океанологи. Основой для нее послужили материалы глубоководного бурения и исследования дна с помощью драг. Это первая в мировой практике геологическая карта акватории, выполненная по тем же историко-геологическим принципам, что и геологические карты континентов.
МИР ПРИВЫЧНЫХ ВЕЩЕЙ
Круглый, упругий и не всегда одинаковый
Так уж повелось, каждое крупное спортивное соревнование привносит свои изменения в аксессуары. Вот и на сей раз чемпионат мира по футболу предложил спортсменам новый тип мяча. Давайте-ка вспомним его историю.
Первый футбольный мяч сшил английский шорник по тени Дорван. По всей вероятности, он был поклонником распространившейся на Британских островах в XIX веке новомодной игры в «ножной мяч».
Как выглядел такой мяч, можно было недавно увидеть по телевизору в телесериале «Империя под ударом». Он был наживным и не очень круглым. Не случайно потомки Дорвана ныне занимаются тем, что делают мячи для игры в регби, которые по форме больше напоминают дыни.
А вот первый надувной мяч для организованного в 1864 году в Лондоне союза футболистов был придуман англичанином Макинтошем. Тем самым, кстати, кто придумал первый непромокаемый плащ-макинтош, пропитав ткань резиной. Он и догадался поместить внутрь кожаной покрышки, сшитой из 18 кусочков кожи, резиновую камеру с соском, через который ее можно было надувать воздухом.
Такими мячами со шнуровкой играла не только детвора, но и признанные мастера кожаного мяча примерно до середины прошлого, XX века.