Kaliforniya Scripps Araştırma Enstitüsü ve Techion-Israel Teknoloji Enstitüsünün ortak çalışmasıyla, tamamen biyolojik moleküllerden oluşan ve DNA çiplerine kodlanmış görsel verileri deşifre edebilen bir biyolojik bilgisayar geliştirildi. DNA ile veri kodlanabileceğinin kanıtlanmasından ve bakterilerin biyolojik ışıltısının ekran üretimi için kullanılmasından beri biyolojik bilgisayarlar alanında atılan en büyük adımın bu araştırma olduğu düşünülüyor.
Araştırma grubu, geleneksel elektronik ekipmanı yerine biyolojik moleküller ile işlem yapan bir sistem geliştridiler. Uygun program çalıştırıldığında, sistem DNA ile verilen veriyi deşifre edip biyoluminesans ile gösteriyor.
Soyut tanıma göre bilgisayar giriş, çıkış, donanım ve yazılımdan oluşur. Geleneksel bilgisayarlarda giriş ve çıkış sinyalleri elektrik dalgalanmaları, donanım çeşitli inorganik malzemeler, yazılım da bu inorganik malzemelerin düzenlenmesinden oluşur. Deneyse biyolojik bilgisayarda ise herşey moleküller ve tepkimelerden ibaret.
Sistemde giriş verisi belli bir molekül, donanım giriş molekülünü değiştiren başka moleküller, yazılım gerçekleşen tepkimelerin sırası, çıkış ise tepkimeler sonucu oluşan molekül. Kimyasal tepkimelerin çok dikkatli kontrolü ve düzenlenmesi ile matematiksel olarak iyi tanımlanabilir algoritma ve yazılımların uygulanması mümkün görünüyor.
Deneyse kullanılan bilgisayar, bir deney tüpü içindeki DNA molekülleri, DNA enzimleri ve canlıların enerji depolamak içi kullandığı ATP moleküllerinden oluşuyor. ATP molekülleri doğrudan işleme katılmayıp sadece güç kaynağı olarak görev alıyorlar. Moleküller deney tüpü içinde karıştırıldığında sistem kendi kendine çalışıp istenilen sonucu gösteriyor.
Sistem bütün bilgisayarların temeli olan Turing Makinası presibine uygun çalışıyor. (Turing makinası prensibi, bilgisayar biliminin babası olan Alan Turing tarafından yazılmıştır.) Turing makinası giriş verisi olarak bir sayılar ve rakamlar serisi alır. Her karakter okunduğunda makina yazılımına ve iç hafızasının durumuna göre okuduğu harfi ve kendi iç hafızasını değiştirir. Biyolojik sistemlerde DNA moleküllerinin de benzer şekilde çalışmasından yararlanan araştırmacılar, yarattıkları biyolojik bilgisayarın gerçekten de bir bilgisayar olduğunu kanıtlayabiliyorlar.
Biyolojik bilgisayarların, elektronik bilgisayarlarla rekabet etmesi beklenmiyor. Çünkü, elektronik bilgisayarlarla terahertz sınırını zorlanırken, biyolojik biligsayarın işlem frekansı 1 hertzden az olabiliyor. Biyolojik bilgisayarların en önemli özelliği bütün işlemlerin paralel gerçekleştiriliyor olması. Yapılacak işlemlerin birbirini takip etmesinin zorunlu olmadığı işlemlerde organik bilgisayarlar çok büyük ölçeklerde inşa edilip kullanılabilir.
Sistemin en önemli potansiyel getirisi, doğal biyolojik sistemlerle doğrudan etkileşim imkanı. Bütün zaten biyolojik moleküllerden oluştuğu için detaylı arayüz tasarımlarına gerek olmadan canlılara entegre edilebilir. Araştırmacılara göre büyük bilgisayar şirketleri DNA moleküllerine veri depolama teknolojisiyle yakından ilgileniyorlar.
