13 de junio de 2017
La Computación de ADN Está Aquí y Es Increíble
La Universidad de Manchester ha presentado una nueva forma de computadora que podría cambiar el mundo más profundamente que la llegada de Internet, los teléfonos móviles o la energía nuclear. Un equipo dirigido por el profesor Ross D. King reveló en marzo una forma de computadora súper rápida que “crece a medida que computa”. Es computación de ADN y es asombrosa.
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La Computadora Que Transformará el Mundo Ya Está Aquí
La Universidad de Manchester ha presentado una nueva forma de computadora que podría cambiar el mundo más profundamente que la llegada de Internet, los teléfonos móviles o la energía nuclear.
Un equipo dirigido por el profesor Ross D. King reveló en marzo una forma de computadora súper rápida que “crece a medida que computa”.
Suena extraño, pero el equipo de Manchester convirtió las hebras de ADN en la base de un sistema de computación y almacenamiento de datos.
El nuevo sistema tiene el potencial de ser exponencialmente más rápido que las computadoras electrónicas modernas, e incluso más rápido que las computadoras cuánticas que apenas ahora están llegando al mercado.
La razón es que, a diferencia de las computadoras electrónicas, las computadoras basadas en ADN pueden trabajar en dos respuestas al mismo tiempo.
“Imagina que una computadora está buscando en un laberinto y llega a un punto de elección, un camino lleva a la izquierda, el otro a la derecha”, explicó el profesor King, de la Escuela de Ciencias de la Computación de Manchester. “Las computadoras electrónicas necesitan elegir qué camino seguir primero.
“Pero nuestra nueva computadora no necesita elegir, porque puede replicarse y seguir ambos caminos al mismo tiempo, encontrando así la respuesta más rápido.”
La otra forma de computación que actualmente está revolucionando la industria es la computadora cuántica.
Las computadoras ordinarias calculan usando código binario, por lo que cada unidad de datos, o ‘bit’, es un 1 o un 0.
Las computadoras cuánticas usan Qbits, que pueden ser 1 y 0 al mismo tiempo, a través de las extrañas y difusas matemáticas de la mecánica cuántica.
La razón por la que esto es tan potente es que cuando las computadoras clásicas consideran una opción frente a otra, deben considerarlas por separado. Las computadoras cuánticas consideran todas las opciones simultáneamente para llegar a la respuesta, y por lo tanto son exponencialmente más rápidas y potentes.
Entonces, ¿cómo podría algún sistema de computación ser más rápido que una computadora cuántica?
Como explicó King en marzo, las computadoras de ADN pueden superar a las computadoras cuánticas porque literalmente pueden ‘crecer’ a medida que computan.
“Esta propiedad ‘mágica’ es posible porque los procesadores de la computadora están hechos de ADN en lugar de chips de silicio”, dice King. “Todas las computadoras electrónicas tienen un número fijo de chips. La capacidad de nuestra computadora para crecer a medida que computa la hace más rápida que cualquier otra forma de computadora, y permite la solución de muchos problemas computacionales previamente considerados imposibles.”
¿QUÉ TAN RÁPIDO ES RÁPIDO?
Entonces, ¿de qué velocidad estamos hablando?
La respuesta, para cualquiera que entienda incluso los conceptos básicos de la computación, te dejará asombrado.
Las moléculas de ADN son increíblemente pequeñas, pero contienen una asombrosa cantidad de información.
Considera, por ejemplo, que las moléculas de ADN contienen toda la información necesaria para construir cualquier planta o animal en la Tierra, incluidos todos los seres humanos.
Debido a que las moléculas de ADN son tan pequeñas, una computadora de escritorio podría usar potencialmente más ‘procesadores’ de computadora de ADN que todas las computadoras electrónicas del mundo combinadas.
Una computadora así haría que las supercomputadoras más avanzadas del mundo de hoy parecieran una calculadora de bolsillo de los años 80.
Para el verdadero geek, ponlo en estos términos: Una computadora personal moderna y de muy alta gama hoy puede almacenar y trabajar con unos pocos terabytes de datos, mientras que una computadora de ADN podría trabajar con 100 mil millones de terabytes, y todo ese almacenamiento estaría contenido en un solo gramo de ADN.
¿CUÁL ES EL TRUCO?
Antes de que corras a Best Buy a buscar la última computadora de ADN, ten en cuenta que esta investigación y desarrollo se encuentra en una etapa muy temprana.
La prueba exitosa de este nuevo tipo de computación es, de hecho, un evento histórico… pero una computadora práctica que pueda ser utilizada por empresas o individuos aún está muy lejos.
Actualmente, codificar un solo megabyte de datos en ADN cuesta alrededor de $12,500 USD.
Pero como con cualquier tecnología, los costos bajan muy rápidamente a medida que los investigadores y luego la industria comienzan a escalar las máquinas.
El ADN es el método más confiable conocido para almacenar información… y debe serlo, para asegurar que cuando produce un mosquito o un bebé humano, el ‘producto’ resultante se crea sin errores y mutaciones paralizantes.
Un buen ejemplo es la secuenciación de genomas.
La capacidad de secuenciar el genoma completo de un organismo vivo era técnicamente imposible no hace mucho, y cuando se desarrolló la secuenciación, costó la asombrosa cifra de $2.7 mil millones secuenciar el genoma de un organismo vivo.
Ahora, ese costo ha bajado a menos de $1,000… ¡en algunos casos tan bajo como $280!
La barrera de costos en la computación de ADN es muy similar. Ahora que los investigadores entienden cómo almacenar datos y calcular problemas con una computadora de ADN, el problema principal es aumentar la eficiencia y reducir el costo.
Y eso es realmente solo una cuestión de cuándo, no de si.
CÓMO LLEGAMOS AQUÍ Y HACIA DÓNDE VAMOS
Lo nuevo que hizo el equipo de la Universidad de Manchester fue introducir el concepto de computación de ADN, pero el almacenamiento de datos de ADN ya se había desarrollado.
Incluso eso es bastante nuevo y demasiado caro para ser práctico, pero en 2012 el científico George Church almacenó caprichosamente 70 mil millones de copias de su libro ‘Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves in DNA’ en hebras de ADN del tamaño de tu uña.
Es tanta información que llevaría muchas vidas leerla.
Eso sucedió en 2012, y en ese momento fue el uso más eficiente de ADN para el almacenamiento de datos.
Ahora, el almacenamiento y la computación de ADN están saliendo de los laboratorios universitarios y entrando en los centros de desarrollo corporativos.
El año pasado, Microsoft compró diez mil millones de hebras de ADN a Twist BioScience para experimentar con el almacenamiento de datos.
Twist BioScience es una startup con sede en San Francisco que desarrolló un proceso para crear ADN sintético a un costo reducido y a escala para el almacenamiento de datos.
Microsoft y Twist dicen que almacenar datos en ADN es mucho más confiable y estable que almacenar datos en un chip de silicio.
“Hoy en día, la gran mayoría de los datos digitales se almacenan en medios con una vida útil finita y necesitan ser recodificados periódicamente. El ADN es un medio de almacenamiento prometedor, ya que tiene una vida útil conocida de varios miles de años, ofrece un formato de almacenamiento permanente y puede leerse a costos continuamente decrecientes”, dice Emily Leproust, CEO de Twist.
“Nuestra plataforma de síntesis de ADN basada en silicio ofrece una escala y calidad de producto inigualables que acelera enormemente la capacidad de escribir ADN a un costo que permite el almacenamiento de datos.”
Doug Carmean, investigador senior de Microsoft, dice que la nueva tecnología es el futuro de la computación y el almacenamiento de datos: “Todavía estamos a años de un producto comercialmente viable, pero nuestras primeras pruebas con Twist demuestran que en el futuro podremos aumentar sustancialmente la densidad y durabilidad del almacenamiento de datos.”
EL POTENCIAL ILIMITADO DE LA COMPUTACIÓN DE ADN
Aunque la computación de ADN está en sus inicios, el potencial está ahí para que todos lo vean.
Hoy en día, los desarrollos en Inteligencia Artificial y Aumento de la Inteligencia también están comenzando a despegar.
Los desarrolladores están construyendo computadoras capaces de aprender, y creen que una computadora o robot verdaderamente inteligente podría existir dentro de la próxima década.
Al mismo tiempo, desarrolladores como Elon Musk de Tesla están desarrollando formas de aumentar en gran medida la inteligencia humana al aumentar el cerebro con computadoras conectadas.
Por ejemplo, Musk está desarrollando un ‘encaje neural’ que se inserta a través de la vena yugular y luego se despliega para crear una interfaz neural entre la mente y una computadora.
Ahora mismo estas tecnologías se están construyendo con computadoras electrónicas basadas en silicio.
Si se construyeran utilizando una computadora de ADN, un humano mejorado podría literalmente llevar y acceder a toda la información actualmente almacenada en Internet, en hebras de ADN del tamaño de una moneda de veinticinco centavos canadiense.
Los humanos mejorados, o las computadoras con inteligencia artificial, serían capaces de calcular instantáneamente ecuaciones matemáticas complejas, hablar múltiples idiomas extranjeros o analizar compuestos químicos avanzados en segundos.
El humano promedio no mejorado sería tan inteligente como un gato doméstico en comparación.
En resumen, el desarrollo de la computación de ADN, combinado con los avances en nanotecnología, cambiará el mundo de maneras que ni siquiera podemos comprender hoy.
Por Gary Symons, Equedia
