據外媒報導，術語”DNA”立即會讓人想到包含我們所有遺傳資訊的雙鏈螺旋。 但是它的兩條鏈的單個單位是一對分子，以一種選擇性、互補的方式相互結合在一起。 事實證明，人們可以利用這種配對的特性來進行複雜的數學計算，這就構成了DNA計算的基礎。

由於DNA只有兩條鏈，所以即使進行簡單的計算也需要使用不同的DNA組進行多個化學反應。 在現有的大多數研究中，每個反應的DNA都是手工一個一個地加入到一個反應管中，這使得這個過程非常麻煩。 微流控晶元由蝕刻在塑膠等材料上的狹窄通道組成，提供了一種使該過程自動化的方法。 儘管微流控晶片很有前景，但其在DNA計算方面的應用仍沒有得到充分的開發。

近日，來自韓國仁川國立大學（INU）的科學家團隊提出了一種基於DNA的可程式設計微流控晶片，它可以由個人電腦控制、進行DNA計算。 “我們的希望是，基於DNA的CPU將在未來取代電子CPU，因為它們消耗的電力更少，這將有助於解決全球變暖問題，”領導這項研究的INU的Youngjun Song博士說道，”基於DNA的CPU還為複雜的計算提供了一個平臺，如深度學習解決方案和數學建模。 ”

Song博士和團隊使用3D列印技術製造了他們的微流控晶元，它可以執行布爾邏輯，這是計算機程式設計的基本邏輯之一。 布爾邏輯是一種真假邏輯，它比較輸入並返回一個”真”或”假”的值，這取決於所使用的操作類型，或”邏輯門”。 本實驗中的邏輯門由一個單鏈DNA範本組成。 然後用不同的單鏈DNA作為輸入。 如果輸入的DNA的一部分跟範本DNA有互補的Watson-Crick序列，它就配對形成雙鏈DNA。 根據最終DNA的大小，輸出被認為是真或假。

使得所設計的晶元非同尋常的是一個馬達操作的閥門系統，其可使用PC或智能手機來操作。 晶片和軟體設置共同構成了一個微流控處理單元（MPU）。 由於有了這個閥門系統，MPU可以進行一系列的反應，從而以快速和方便的方式執行一系列邏輯操作組合。

這種基於可程式設計DNA的MPU的獨特閥門系統為更複雜的級聯反應鋪平了道路，這些反應可以為擴展功能編碼。 Song表示：「未來的研究將集中於具有DNA演算法和DNA存儲系統的整體DNA計算解決方案。

有了這樣一個令人信服的概念證明，大家不難想像基於DNA的計算機很快就會成為日常用品。