计算机一定得有电才能算吗?爱尔兰梅努斯大学的科学家给出了一个颠覆性的答案:把DNA链放进水滴里,加一点热,它自己就能算数学题——10加3,30秒出结果,全程不用持续供电。这项研究刚刚登上了顶级期刊《自然》(Nature)。

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这是全球首台真正意义上不依赖持续供电的分子计算机。它不用硅芯片,靠的是水里数十亿乃至数万亿条DNA链的相互作用。研究者说,这是迄今报道的最复杂、最快的分子计算机之一:不仅能加,还能减、乘、除。

原理听起来像魔法,其实很物理。团队在试管里混合一小滴水、一点盐、一些短DNA片段和一条较长的DNA骨架,稍微加热启动,然后冷却,计算就自动开始了。无数DNA链互相寻找、配对、组装,最终形成一个特定结构——这个结构,就是答案。项目负责人伍兹(Damien Woods)教授说,关键创新在于:系统能自然地找到答案,不需要持续输入能量。

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算得多快?团队跑了10个程序,其中包括100位的计算。在一次实验中,它计算约1100万到3400万范围的大数加法,用了最多14小时。听起来很慢?跟硅芯片比确实慢,但跟其他DNA计算机比,它是最快的。研究者艾舍拉(Abeer Eshra)博士说,它的定位本来就不是取代硅芯片。而且它很皮实:连续完成25次不同计算,依然稳定可复用。

为什么要折腾水里的计算机?伍兹教授给了一个扎心的数字:仅爱尔兰一个国家,就有23%的电力用在计算和数据存储上。硅芯片是算力之王,也是耗电大户。他说,我们被一种计算机类型蒙住了眼睛——身边明明还有别的例子,比如我们的大脑。这项研究由欧洲创新委员会资助的DISCO项目支持,投入约400万欧元,专门探索用DNA做存储和计算。

这台DNA计算机指向两个大方向:长期数据存储和节能计算。DNA存储密度极高,一小滴就能装海量信息;分子计算不需要持续供电,天然适合低功耗场景。更远一点,分子系统有朝一日可能在细胞内运行,比如做疾病检测。

当然,这是蓝天科学——伍兹教授自己也说,不知道未来会走向哪里。但从必须插电才能算,到泡在水里自己算,人类对计算的想象,已经被推开了一道新门。

参考来源:Stérin T, Eshra A, Evans C G, Adio J, Woods D. A thermodynamically favoured molecular computer. Nature. 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10996-5