DNA計算機(jī)模型檢測神秘面紗揭開

DNA計算機(jī)的研制是各國競爭的一個科技制高點(diǎn)。17日，記者從鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院獲悉，該校朱維軍副教授、周清雷教授開發(fā)出一系列算法，初步解決“DNA模型檢測”這一困擾國際DNA計算機(jī)學(xué)界多年的核心技術(shù)難題。

與其他計算工具相比，計算機(jī)的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)在于通用性，而通用性歸根結(jié)底在于千變?nèi)f化的具體應(yīng)用領(lǐng)域問題就數(shù)學(xué)本質(zhì)上說可規(guī)約為若干個抽象計算問題。如果一個抽象計算問題找到了求解算法，計算機(jī)即可被用于解決該計算問題所對應(yīng)的千萬個具體應(yīng)用領(lǐng)域問題。

朱維軍說，模型檢測就是一個有代表性的抽象計算問題，它由圖靈獎得主埃德蒙·克拉克等人提出并加以解決，開發(fā)的基于電子計算機(jī)的模型檢測核心技術(shù)已被英特爾、IBM等IT領(lǐng)軍企業(yè)使用。

然而，同樣的抽象計算問題在DNA計算機(jī)上仍然存在。在DNA計算機(jī)上如何實(shí)施模型檢測?圖靈獎得主艾倫·愛默生于2006年提出的“DNA模型檢測”問題長期懸而未決。

“DNA模型檢測問題可分為兩個部分，一是如何使用DNA分子求解線性時序邏輯模型檢測子問題，二是如何使用DNA分子求解計算樹邏輯模型檢測子問題。”朱維軍說。

從2016年到2018年，該課題組先后提出若干面向兩種邏輯的DNA模型檢測系列算法，初步解決該問題，系列研究成果已發(fā)表于國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物《計算機(jī)學(xué)報》《電子學(xué)報》《國際生物醫(yī)學(xué)研究》等。

朱維軍說，新方法的科學(xué)意義不僅在于發(fā)展DNA計算理論，而且在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。當(dāng)前，課題組正在致力于探索新方法在癌癥極早期分子診療、基因修復(fù)中的應(yīng)用。據(jù)悉，除中美高校研究人員之外，河南智慧城市專委會也整合企業(yè)資源參與了此項(xiàng)工作。