बायोकंप्यूटर प्रौद्योगिकी में उल्लेखनीय प्रगति

अर्थशास्त्र [ संपादित करें ]

सभी जैविक जीवों में कार्यात्मक घटकों में स्व-प्रतिकृति और आत्म-इकट्ठा होने की क्षमता होती है। बायोकम्प्यूटरों का आर्थिक लाभ सभी जैविक रूप से व्युत्पन्न प्रणालियों की इस क्षमता में निहित है कि उपयुक्त परिस्थितियों में स्व-दोहराव और स्व-संयोजन किया जा सके। ^{[4] : 349}उदाहरण के लिए, एक निश्चित जैव रासायनिक मार्ग के लिए सभी आवश्यक प्रोटीन, जिसे बायोकंप्यूटर के रूप में सेवा देने के लिए संशोधित किया जा सकता है, को एक डीएनए अणु से जैविक कोशिका के अंदर कई बार संश्लेषित किया जा सकता है। इस डीएनए अणु को तब कई बार दोहराया जा सकता था। जैविक अणुओं की यह विशेषता उनके उत्पादन को अत्यधिक कुशल और अपेक्षाकृत सस्ती बना सकती है। जबकि इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों को मैन्युअल उत्पादन की आवश्यकता होती है, बायोकंप्यूटरों को उन्हें इकट्ठा करने के लिए किसी अतिरिक्त मशीनरी की आवश्यकता के बिना संस्कृतियों से बड़ी मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है।

बायोकंप्यूटर प्रौद्योगिकी में उल्लेखनीय प्रगति [ संपादित करें ]

वर्तमान में, बायोकंप्यूटर विभिन्न कार्यात्मक क्षमताओं के साथ मौजूद हैं जिनमें "बाइनरी" तर्क और गणितीय गणनाओं के संचालन शामिल हैं। ^[5] एमआईटी आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस लेबोरेटरी के टॉम नाइट ने सबसे पहले एक जैव रासायनिक कंप्यूटिंग योजना का सुझाव दिया जिसमें प्रोटीन सांद्रता को बाइनरी सिग्नल के रूप में उपयोग किया जाता है जो अंततः तार्किक संचालन करने के लिए काम करता है। ^{[4] : 349} बायोकंप्यूटर रासायनिक मार्ग में किसी विशेष जैव रासायनिक उत्पाद की एक निश्चित सांद्रता पर या उससे ऊपर एक संकेत को इंगित करता है जो या तो 1 या 0 है। इस स्तर से नीचे की एकाग्रता अन्य, शेष संकेत को इंगित करती है। कम्प्यूटेशनल विश्लेषण के रूप में इस पद्धति का उपयोग करते हुए, जैव रासायनिक कंप्यूटर तार्किक संचालन कर सकते हैं जिसमें उपयुक्त बाइनरी आउटपुट प्रारंभिक स्थितियों पर विशिष्ट तार्किक बाधाओं के तहत ही होगा। दूसरे शब्दों में, उपयुक्त बाइनरी आउटपुट प्रारंभिक स्थितियों के एक सेट से तार्किक रूप से व्युत्पन्न निष्कर्ष के रूप में कार्य करता है जो परिसर के रूप में कार्य करता है जिससे तार्किक निष्कर्ष निकाला जा सकता है। इस प्रकार के तार्किक संचालन के अलावा, बायोकंप्यूटर को गणितीय संगणना जैसे अन्य कार्यात्मक क्षमताओं को प्रदर्शित करने के लिए भी दिखाया गया है। ऐसा ही एक उदाहरण WL Ditto द्वारा प्रदान किया गया था,^{[4] : 351} ये केवल कुछ उल्लेखनीय उपयोग हैं जिन्हें प्रदर्शन करने के लिए बायोकंप्यूटरों को पहले से ही इंजीनियर किया गया है, और बायोकंप्यूटर की क्षमताएं तेजी से परिष्कृत होती जा रही हैं। बायोमोलेक्यूल्स और बायोकंप्यूटर के उत्पादन से जुड़ी उपलब्धता और संभावित आर्थिक दक्षता के कारण - जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है - बायोकंप्यूटर की तकनीक की उन्नति अनुसंधान का एक लोकप्रिय, तेजी से बढ़ता विषय है जो भविष्य में बहुत प्रगति देखने की संभावना है।

मार्च 2013 में , ड्रू एंडी के नेतृत्व में स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के बायोइंजीनियरों की एक टीम ने घोषणा की कि उन्होंने एक ट्रांजिस्टर के जैविक समकक्ष बनाया है , जिसे उन्होंने " ट्रांसक्रिप्टर " करार दिया। आविष्कार पूरी तरह कार्यात्मक कंप्यूटर बनाने के लिए आवश्यक तीन घटकों में से अंतिम था: डेटा भंडारण , सूचना संचरण और तर्क की एक बुनियादी प्रणाली । ^[8]

जुलाई 2017 में, प्रकृति पर प्रकाशित ई. कोली के साथ अलग-अलग प्रयोगों ने कार्यों की गणना करने और जानकारी संग्रहीत करने के लिए जीवित कोशिकाओं का उपयोग करने की क्षमता दिखाई। एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी में बायोडिजाइन इंस्टीट्यूट के सहयोगियों और हार्वर्ड के वाइस इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकली इंस्पायर्ड इंजीनियरिंग के सहयोगियों के साथ गठित एक टीम ने ई. कोली के अंदर एक जैविक कंप्यूटर विकसित किया जो एक दर्जन इनपुट का जवाब देता था। टीम ने कंप्यूटर को "राइबोकंप्यूटर" कहा, क्योंकि यह राइबोन्यूक्लिक एसिड से बना था। हार्वर्ड के शोधकर्ताओं ने साबित किया कि जीवित ई. कोलाई कोशिकाओं के डीएनए में छवियों और फिल्मों को सफलतापूर्वक संग्रहित करने के बाद बैक्टीरिया में जानकारी संग्रहीत करना संभव है । ^[9]

2021 में, बायोफिजिसिस्ट संग्राम बाग के नेतृत्व में एक टीम ने कोशिकाओं के बीच वितरित कंप्यूटिंग के सिद्धांत की जांच करने के लिए 2 x 2 भूलभुलैया समस्याओं को हल करने के लिए ई. कोलाई के साथ एक अध्ययन किया। ^[10] [11]

नेटवर्क के साथ समानांतर जैविक कंप्यूटिंग, जहां जैव-एजेंट आंदोलन अंकगणितीय जोड़ से मेल खाता है, 2016 में 8 उम्मीदवार समाधानों के साथ SUBSET SUM उदाहरण पर प्रदर्शित किया गया था। ^[6]

बायोकंप्यूटर की भविष्य की क्षमता [ संपादित करें ]

साधारण बायो कंप्यूटर के कई उदाहरण तैयार किए गए हैं, लेकिन व्यावसायिक रूप से उपलब्ध गैर-बायो कंप्यूटर की तुलना में इन बायो कंप्यूटर की क्षमता बहुत सीमित है। कुछ लोगों का मानना है कि बायोकंप्यूटर में काफी क्षमता है, लेकिन इसका प्रदर्शन अभी बाकी है। मानक इलेक्ट्रॉनिक सुपरकंप्यूटर की तुलना में बहुत कम ऊर्जा का उपयोग करके जटिल गणितीय समस्याओं को हल करने की क्षमता, साथ ही अनुक्रमिक रूप से एक साथ अधिक विश्वसनीय गणना करने के लिए, "स्केलेबल" जैविक कंप्यूटर के आगे के विकास को प्रेरित करती है, और कई फंडिंग एजेंसियां इन प्रयासों का समर्थन कर

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