الكمبيوترات البيولوجية تلعب الشطرنج!
نجح جهاز كمبيوتر بدائي مبني من الحمض الريبي النووي RNA (ر.ن.أ) في حل مسألة لاحتمالات في لعبة الشطرنج ويعتبر هذا النجاح خطوة أخرى الى الأمام على طريق بناء كمبيوترات الحمض النووي, التي يتنبأ لها الخبراء أن تكون البديل المستقبلي لرقائق السليكون. وقد أحدثت كمبيوترات الحمض النووي (د.ن.أ) DNA ضجة كبيرة في عالم التكنولوجيا, لأنها, وخلافاً للكمبيوترات العادية, تستطيع نظريا أن تعالج أعداداً هائلة من الحلول المحتملة في آن معاً. وكانت لورا لاندويربر وزملاؤها في جامعة برنستون بولاية نيوجرسي قد قرروا ان يبنوا كمبيوتر يعتمد على الحمض الريبي النووي (ر.ن.أ) RNA المؤلف من سلاسل من القواعد شبيهة بسلاسل الـ (د.ن.أ) DNA. والمهمة التي اختارها الباحثون لهذا الكمبيوتر الثوري كانت مسألة شطرنج يطلب فيها إيجاد جميع الترتيبات الممكنة لاي عدد من الأحصنة على رقعة الشطرنج. بحيث لا يهدد أي منها الآخر. وبما أن عدد الترتيبات الممكنة على رقعة عادية يبلغ عشرة أس تسعة عشر (أي 10 وإلى يمنيها 19 صفراً). قرر الباحثون بدء تجاربهم على رقعة مؤلفة من تسعة مربعات فقط, بحيث يكون عدد الترتيبات الممكنة 512 فقط. ولتمثيل تلك الترتيبات, صمم الباحثون جزيء (ر.ن.أ) RNA بعشر متتاليات مختلفة تتألف كل متتالية من 15 نويدة (النويدات هي وحدات كيماوية عضوية تشكل المكونات الأساسية للحموض النووية) تفصل بينها أدوات مباعدة قصيرة. وتحمل كل متتالية شيفرة الوضع, (حصان) أو (لا حصان) لكل مربع من المربعات التسعة, وتحمل أيضاً شيفرة معلومات اخرى تحدد رقم المربع الذي تشير اليه. وهذا يعني ان متتالية النويدات التي تمثل حصاناً في الموضع 1 تختلف عن المتتالية التي تمثل حصاناً في الموضع 2. وهكذا فإن مفتاح عمل كمبيوتر الـ (ر.ن.أ) يكمن في توفر متتاليات فريدة ومختلفة لكل موضع على الرقعة. اما المتتالية العاشرة فمهمتها الإسناد (باك آب) في حال حدوث خلل ما في إحدى المتتاليات التسع. ولتشغيل الكمبيوتر, بدأ الباحثون بسلاسل الـ (ر.ن.أ) التي تمثل جميع الترتيبات الـ 512 الممكنة للأحصنة على الرقعة, ثم قسموا هذه السلاسل إلى عينتين. في العينة الأولى, دمروا جميع الجزيئات التي كان فيها الموضع (1) مشغولا بحصان, وذلك بإضافة سلسلة (د.ن.أ) متممة مؤلفة من 15 نويدة أيضا بحيث تلتصق بمتتالية الـ (ر.ن.أ) المستهدفة, ثم اضافوا الانزيم (أرنيس إتش) الذي يمضغ جزيئات د.ن.أ/ ر.ن.أ الهجينة, ويترك جزيئات الـ (ر.ن.أ) العادية وشأنها. وفي العينة الثانية, عمد الباحثون ايضا الى تدمير جميع الجزئيات التي يكون فيها الموضع 6 أو الموضع 8 مشغولاً بحصان, وهما الموضعان اللذان يمكن مهاجمة المربع 1 منهما. وهكذا فإن اختلاط العينتين أوجد رقعة شطرنج, يكون فيها المربع (1) خالياً كلما وجد حصان في الموضع 6 أو 8. وبعد تكرار العملية نفسها مع كل زوج مشابه من المواضع على الرقعة, قام الباحثون بتحليل بيانات الجزئيات المتبقية. ومن بين الجزئيات الـ 43 التي اختاروها عشوائيا, كان هناك 31 حلاً من الحلول الـ 94 الممكنة. ويقول جونجهواي شين, الباحث في كمبيوترات الحمض النووي بجامعة ديلا وير ان من غير المحتمل ان تنافس مثل تلك الابتكارات رقائق السليكون في إجراء عمليات حسابية على غرار مسائل الشطرنج مشيرا الى أن التطبيقات الانسب لهذا النوع من الحواسيب سيكون في الخوارزميات التي تتطلب اختيارالعدد الاقصى الممكن من الاستراتيجيات من أصل نطاق هائل جدا من الامكانيات.
