- Peneliti Irlandia mengembangkan komputer DNA tercepat dan paling rumit.
- Sistem ini dapat melakukan perhitungan matematika tanpa listrik berkelanjutan, dengan arsitektur penyimpanan dan komputasi berbasis DNA.
- Penelitian menunjukkan komputer DNA bekerja baik dalam menyelesaikan komputasi rumit dan dapat digunakan berulang kali.
- Di masa depan, komputer DNA berpotensi berperan penting dalam penyimpanan digital dan identifikasi penyakit.
Peneliti di Irlandia menyatakan bahwa mereka telah menciptakan salah satu "komputer DNA" tercepat dan paling rumit yang pernah ada. Sistem yang dirancang oleh Maynooth University ini menunjukkan pencapaian penting bahwa kode genetik mikroskopis mampu menjalankan perhitungan matematika yang sebelumnya hanya bisa dilakukan oleh mikrocip elektronik. Sistem ini terdiri atas untaian DNA yang berinteraksi di dalam tetesan air garam, memanfaatkan kerangka DNA panjang dan panas untuk memulai komputasi tanpa pasokan listrik berkelanjutan. Komputer molekuler "terobosan" ini mampu menjalankan operasi perkalian, pembagian, dan penjumlahan sederhana.
Komputasi tanpa listrik dengan infrastruktur penyimpanan dan komputasi berbasis DNA merupakan arah masa depan untuk biocomputing. Alih-alih menulis bit pada permukaan magnetik atau menjalankan logika melalui transistor silikon, arsitektur ini mengubah informasi digital menjadi susunan spesifik empat basa genetik inti: adenin, sitosin, guanin, dan timin. Berbagai lembaga dan organisasi selama ini tengah mengerjakan sistem berbasis DNA. Misalnya, tim dari California Institute of Technology mengembangkan jaringan saraf tiruan berbasis DNA yang mampu mengenali angka tulisan tangan (0-9) melalui interaksi molekuler dalam larutan, tanpa memerlukan mikroprosesor.
Cara Kerja Komputer DNA
Kini, riset dan pengembangan di bidang ini semakin pesat, terutama ketika konsumsi energi perangkat elektronik modern terus melonjak. Hanya di Irlandia, pusat data standar mengonsumsi 23% pasokan listrik nasional.
Profesor Damian Woods dari Hamilton Institute, Maynooth University, mengatakan: "Kita selalu hanya melihat satu jenis komputer, tetapi di sekitar kita ada contoh lain, termasuk otak kita." Untuk mengatasi persoalan pada cip silikon, para peneliti menggantikan papan sirkuit dengan komponen dasar biologis. Prosesnya cukup sederhana dan berteknologi rendah. Ilmuwan mencampur fragmen DNA pendek dengan kerangka DNA yang lebih panjang dalam tetesan air garam kecil. Pulsa panas singkat memicu interaksi biologis. Saat cairan perlahan mendingin, jutaan untaian mikroskopis berkumpul, bereaksi, dan merakit diri menjadi pola molekuler rumit yang menunjukkan jawaban akhir.
Tanpa bergantung pada satu kabel listrik atau sumber daya berkelanjutan, struktur molekuler yang akhirnya merakit diri itulah yang menjadi hasil komputasi.
Aplikasi Potensial Komputer DNA
Dr. Abhilash Iyer, asisten profesor dan ilmuwan komputer di Hamilton Institute, Maynooth University, mengatakan: "Satu tetes kecil cairan mengandung miliaran, bahkan有时候 triliunan untaian DNA. Untaian-untaian ini saling berinteraksi untuk menghasilkan hasil." Kemampuan tetesan itu mengejutkan. Dalam uji coba, tim menjalankan sepuluh program berbeda. Sistem molekuler ini menyelesaikan persoalan matematika dasar seperti 10 + 3 dalam 30 detik, sedangkan komputasi rumit berupa penjumlahan 100-bit hingga 3.400.000.000 memakan waktu sekitar 14 jam. Menariknya, pemasangan ini bukan sekali pakai; tim melakukan hingga 25 komputasi berturut-turut pada tetesan yang sama tanpa penurunan kinerja.
Woods menambahkan: "Inovasi utamanya adalah sistem ini secara alami menemukan jawaban tanpa memerlukan input energi berkelanjutan." Meski teknologi penanganan cairan ini tidak akan menggantikan ponsel pintar berkecepatan tinggi saat ini, kecepatan absolut bukanlah tujuan utamanya. Dr. Iyer mengatakan: "Reaksinya berlangsung cepat di tabung reaksi, tetapi tidak secepat cip silikon, dan memang bukan itu tujuannya. Namun dibanding komputer DNA lain, kami memang yang tercepat." Tim tersebut menerima hibah European Innovation Council sebesar 4 juta euro untuk proyek bernama DISCO, yang bertujuan mengembangkan aplikasi yang tidak dapat ditangani cip elektronik.
DNA menawarkan kepadatan penyimpanan dan biokompatibilitas yang tak tertandingi. Versi mendatang berpotensi melindungi arsip digital padat selama ribuan tahun, bahkan melayang dalam darah manusia untuk mengidentifikasi penyakit pada tingkat sel.
Potensi dan Tantangan Komputer DNA
Perkembangan komputer DNA menandai tonggak penting dalam biocomputing, terlebih di tengah meningkatnya konsumsi energi perangkat elektronik saat ini, di mana komputasi tanpa listrik berkelanjutan menjadi sangat penting. Teknologi ini tidak hanya mampu menyelesaikan persoalan matematika dasar, tetapi juga mempertahankan kinerja dalam banyak kali komputasi, menunjukkan potensinya dalam penyimpanan data berkepadatan tinggi dan stabilitas jangka panjang. Meski kecepatannya saat ini belum bisa menandingi cip konvensional, keunggulan unik komputer DNA terletak pada biokompatibilitasnya dan beragam aplikasi masa depan, khususnya di bidang medis dan penyimpanan data.