【科学】「ＤＮＡコンピューター」開発に成功[01/28]

半導体の固まりであるコンピューターの心臓部の代わりに、
生き物の遺伝子に含まれている微小なＤＮＡを使い、
病気の人の遺伝子の異常パターンなどを高速に見つけられる「ＤＮＡコンピューター」の
開発にベンチャー企業のノバスジーン（本社・東京）が成功し、２８日、発表した。

ＤＮＡコンピューターは、遺伝子を構成するアデニン、チミンなどの４種類のミクロな分子を、
微小な試験管内に溶かし込み、これをコンピューターの心臓部に使う。

この生体分子をいくつか集めて小さな並びを作っておくと、その１個１個が、
現在のコンピューターで複雑な計算を行っている素子の代用となる。
そのため、この簡単な並びをあらかじめ多数集めておくことで、
多量の計算を並行して進めることができるようになる。

ＤＮＡは、生体内では、「鍵」と「鍵穴」の働きをする。
例えば、アデニンに結合するのは４種類の分子のうちでチミンだけ。
何種類かのＤＮＡを並べて特定の「鍵穴」を作っておくと、
それに結合できる分子の並びだけを選び出すことができる。
親の性質が子に遺伝できるのも、このためだ。
ＤＮＡコンピューターでは、ＤＮＡの持つこのパターン認識力を、有効に使う。

試験管の中では多くのＤＮＡが一斉に反応し、
特に、「家から駅までの経路のなかで、どれを選ぶと最短か」といった経路選択や、
特定の病気に関連する遺伝子を見つけたりするパターン選択の問題が、
従来型のコンピューターより格段に速くこなせるという。

同社はオリンパス光学の子会社で、東京大と共同で、
これまで研究レベルだったＤＮＡコンピューターを実用化した。
当面、遺伝子解析を中心に使っていくという。

[読売新聞](1月28日11:32)
http://www.yomiuri.co.jp/00/20020128i103.htm

なんか怖ひ。

またベンチャー詐欺かと思ったら、本当みたいだ。

死

っていうか讀賣サイト落ちてます？

実用化？本気で？
そら凄いぞ。ナノテクとも合流して行くだろうな。

(　´�D｀)ノ＜生体分子のえさには何をあたえればいいのれすか？

科学ってすごいんだなぁ・・・

>>7
味の素。（ｗ

また西が大風呂敷を広げてるスレはここですか

西ってだれ？

生物系の話題を聞くたびにナノテクの遅れっぷりを感じるよ。
漏れもがんばんなきゃな。

アインシュタインのＤＮＡコンピューターとアホの坂田のＤＮＡコンピユーターで差は出てくるのかな？
今をときめく鈴木ムネヲのコンピューターだとユーザーの命令訊かずに勝手に作動するのかな（ｗ

時々間違えるコンピュータですか．．．

アインシュタインのDNAっつーか、脳みそって保管されてんじゃなかったっけ？？？
使えないかな。

ファジーなんですか？

そういう代物とは違うだろ..

ははあ。悪人を使うとそのうちに暴走をはじめる訳ですな。
ロボコップ２みたいに。

>>16ファービーです

これは、コンピューターと言わないと思うが。
正確に言えば、計測器でしょう。
アルゴリズムの自由度が、ほとんどない。

超高速DNA解読器
の方が・・・。あってると思うYO。

今ラジオのニュースでやってるよ。
すげーなぁ

DNAとはついてるけど、それの化学反応を利用してるくらい
だから、いわゆる生体コンピュータみたいなのとはちと違うな。
有機物分子コンピュータ、か。これ。

２死ちゃんねる

>>15
そういえば日本人で一欠片数億円で買った人がいるとか。。
テレビに出てたよ。

アインシュタインが天才なのは脳みその神経の密度が凄い濃いからじゃなかったっけ？
DNAで全てが決まる訳じゃなかんべ。

>>15
そういうふうに使ってるんじゃないでしょ。

これってイスラエル大学が発表してるのとは違うの？

ヒトゲノム計画に応用する気なんだろうか？
それとも単体で特許とる気？

つうか、このスレに化学分かる奴いない？
皆の反応が余りにも方向違い。

塩基反応の規則性を利用したってことなのかな？
素人解釈ですが。

DNAコンピュータ（ノバスジーン）
http://www.novusgene.co.jp/c_tech/pdfs/DNAcomptech.pdf

東大の研究室はここのようです。
http://talent.c.u-tokyo.ac.jp/suyama/

そっかー。アインシュタインの脳みそ利用って今んとこ
換金意外にないのねん。。。なんかもったいない気がする。

>>22
そうだと思う。
電気素子を有機物質（今回はDNA）に置き換えただけ。
しかし化学反応は一般に非常に速く、
反応が10の-12〜-10乗秒レベルで起こるものがたくさんある。
それをそのまま応用できるだけでも速いが、
それぞれの素子が小さく、並列化も可。

・・・噛み砕いて書こうとしたらよけい変な文章になってるな。スマソ。
よってさげ。

ＲＮＡコンピュータじゃだめなの？

うーん、>>32は間違えてるので忘れてください。スマソ

>>29マジレス素敵です

スタートレックヴォイジャーのジェルパックみたいな・・・？
すみません解ってないです

>>29
化学ですが・・・光化学（≒光科学）です。

>>32
思ってたよりも、反応は早いんだなぁ。
しかし、速度のほうはともかく、今のノイマン型コンピュータみたいな
プログラムはできなさそう。どうするんだろ。
一つの問題に対して、一発きり、かな？

psレベルの反応でも、その反応をディテクトする装置が相応なもので無いと
ボトルネックになるよ。
この手の研究はその辺が難しい。
この程度の報告なら既報が山盛りあると思うんだけど？
資金調達、エンジェル用かな？

問題は計算させる問題の作り方・・・

>>32
それは、計算するたびＤＮＡや薬品などを入れなくてはいけないのですか。

>>40
そのとおり。
如何に受けるプレゼンをするかで決まる。

>>38
ロドプシン？だっけ？
たぶん生体物質で最も速い反応は75fs(f=フェムト；10の-15秒)くらいだったと思う。
シスートランスの異性化反応。
あくまで、コンデンサの電気を蓄える能力のように
物質を一時記憶素子として使うだけでよいなら将来的に可能性はあるんじゃないかなぁ？

>>41
まぁまだ試験的な段階だろうけど
あくまでDNAは反応受容体として触媒の役目を果たすだけだろうから、
１回きりってコトはないんじゃない？

経路問題の考え方はそのままスパコンの設計に持っていけないのかな？
ところで化学反応なら無機反応のほうが早いと思うけど…
設計がでいないのかな、やっぱり。

>>44
非共有結合に意味があると思われ。
ナノテクが面白いのはこの為。

>>44
生体物質のほうがある程度できあがった構造とか反応経路があって
よいのでは・・・という気がする。
不斉合成とかやっちゃうんだもん。

「このパソコンは東芝製ですか、富士通製ですか？」
「ＤＮＡ鑑定の結果、中国製のＯＥＭであることが判明しました」

>>47
惜しい！
「ＤＮＡ鑑定の結果、韓国製のＯＥＭであることが判明したニダ」が正解。

>>45
そうなの？

あと、DNAとかタンパク系の物質を使うと不要な反応がないってのも実は重要な気がする。
特定の用途意外はカスだからね。
関係ないか（ｗ

>>24
ドキュメンタリー映画になってるやつでないの？
「アインシュタインズ　ブレイン」
そこに出てくる大学の教官は、タダで分けてもらってたが。

>>48
ﾜﾛﾀ

>>48
もうちょっと！
「ＤＮＡ鑑定の結果、韓国製の偽造コピーであることが判明した」が正解。

>>50
解剖医が勝手にアインシュタインの脳を持ち出したのが真相。
>>15 がホントなら凄いね。

心臓部が液体ってことは
ちょっと揺さぶっただけで計算結果狂ったりしないの？

>>53
保管されてるよ

数年後にはマギシリーズが完成するのか！
カスパー・バルダザール・メルキオール
有機コンピュータ激萌え

DNAメモリの方が面白いと思うな（笑

アインシュタインの脳って神経細胞を結ぶ軸系が常人より多かったんだって。
幼少期に情報を与えられて思考をすることで、軸系は生き残るんだが

必要最小限の情報しか与えられなかった我々一般人の場合は軸索が次々と
死滅していき、生きていくのに必要なネットワークしか残らないんだとさ。

英才教育も捨てたモンじゃないね。

ttp://www.eq-baby.com/con1/nou/ain1.html

確かスライスした断片だよね。
保存されている、アインシュタインの脳って。

うーん…SF小説の書きにくい時代がもうすぐやってきそうだ

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　　 | 　u　　　＿＿_ 　 |　　 |　　やっぱりナチスの科学力はすごいや
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かなり誤解があると思うので一応セミナー出て聞きかじっただけの知識から
指摘しておくと、

１　基本的に入力デバイスから自由にプログラミングできると言う代物ではない
２　DNAコンピューティングというのは、あくまでヌクレオチドを使っていると言うわけで、
特定の人間、生物のDNAシーケンスを使っているわけではない。
３　ある問題を解くためには、入力をDNAシーケンスとして合成し、試験管内で
順次反応させ、最終的なアウトプットもあるDNAシーケンスとなる。
４　したがって、現在のネックは、入力・出力の一連のプロセスをいかに自動化
し、洗練されたものにするかと言う点。
５　応用範囲は、いわゆるNP(Nondeterministic Polymoninal)ハードな問題などである。
(有名どころでは巡回セールスマン問題、ハミルトニアン経路問題など)

間違ってればさらに指摘お願いします。

マジレス進行のところスマソ。

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20020128-00000002-zdn-sci

>発表されたDNAコンピュータは，東大抱く学院総合文化研究科の陶山明助教授が技術支援し，

「東大抱く学院」で思わずﾜﾗﾀ

>>62
将来的にパソコンのＣＰＵで使われて、人間の頭脳並みのコンピュータができるってわけじゃないってことか。残念。
でも実現すれば将棋の羽生にもコンピュータが勝ちそうだな。

これ元記事でも間違ってるのな。
http://www.zdnet.co.jp/news/bursts/0201/28/02.html

>>52
DNAメモリはもうありますよん。
短いDNAセグメントを組み合わせて、マトリックスのようなものを作る方法で実装してるようだった。
先日その研究のセミナー聞いたが、細部忘れた。確かカルテックでやってる。

例えば自動車に積んだりする、道路標識を読み取って運転状況と照らし合わせ、
運転者に警告するような簡単な装置とかに応用できるかな・・・・・・・・

>>38
ＤＮＡコンピュータのアルゴリズムを持たせるとすれば
タンパク質の構造になると思われる。とすれば、
ＤＮＡプログラミング＝タンパク質設計になるのかな？

大学院で有機生物化学専攻でプログラミングに秀でた奴
じゃないと無理だな。つーか、新しい講座が必要。

>>64
その指摘は結構的確ですよ。
要するに、将棋、チェスのプログラムを作るとき、エレガントさに
多少の差こそあれ、結局は力任せ的な部分(要するに総当り)がある
から、その調べられる空間（サーチスペースって言う)が広がれば、
必然的に手ごわいプログラムになります。

ただし、将棋は、「こまが復活する」と言うルールがあるため、チェス
に比べて問題が(数学的に)極端に複雑になっています。だから、
しばらくは人間に勝てるコンピュータは出てこないと思います。
(さらに、囲碁はその上を行く複雑さです)

ええー！？

囲碁って、コマが２種類しかないからあんま複雑じゃないと思ってた

>>68
現状では、アルゴリズム的な部分は従来のノイマン型計算機に任せて、
いわゆるintractableな計算部分だけDNAコンピューティングという
ハイブリッド型が現実的ではないかと思います。

ＤＮＡコンピュータ、量子コンピュータ
天才だけが生き残る世界！ 自分を含め一般人には理解不能！

>>72
それは違います。
基本的な仕組みは、ほとんどの人に理解可能なものです。
(量子コンピュータは私も勉強不足でほとんど知りませんが)

だから、才能ある科学解説者、ライターが求められています。
そういった仕事は、科学者、エンジニアは軽視する傾向があるので、
そこが問題なんですけどね。

うちにｲﾊﾟｰｲ余ってるよ。
研究には使えないドクターと助手が。
彼らにライターの仕事をあげて、研究の世界からは追放。
一石二鳥だね。

>>70
囲碁のアルゴリズムは、未だ人間に遠く及ばないよ。

>>69
囲碁のルールも知らないのにこんな質問もアレですが、
どう複雑なんでしょうか？
将棋のような敗者復活もないし、一度置いた場所は動か
せませんよね？

五目並べは？

“電気的に「0か1か」で演算してる現状のコンピュータが、
「DNAがくっついてるか否か」を「0か1か」に置き換えるようなもの”
って雑誌記事を見た気がするが。。あってる？

>>76
こんなもんでいいかえ？
http://www.sankei.co.jp/edit/shogi/topics/991211.html

>>70
コンピューターだって０と１のコマ二つだよ。

>>71(62)
うーん、そうですね。はげ納豆。

俺はよくアデニン、チミン、シトシン、グアニンが持つ生化学的機能を
コンポーネントモジュールで実現できないだろうかと考えたりする。
完全に模すにはまず、陽子・電子辺りからモジュール化しないとだめ
だろう。電子モジュールはスピンや存在確率をパラメータに持ったり
するのかな。エネルギー遷移で放射能とか出さなきゃいけないし...
うおー、スゲー難解になりそうだ。
さらにフレームワークとして生物の体内を模した環境が必要だろう。
遺伝子の解析が進めば可能なんじゃないのかな？

しかしプログラマーに求められる素養は
医学、薬学、電子工学、情報工学、数学、物理学、化学、生物学など多岐
に渡り、しかもそれぞれの分野においての専門知識が問われる。

＞天才だけが生き残る世界！ 自分を含め一般人には理解不能！
はげ道

寺沢武一のゴクウみたいに
義眼や義手・義足又は、脳の一部にセンサーを各種センサー
を内臓したコンピューターを付けられるようになりますか?

コンピュータ技術の進化は人類の退化につながりませんか？
これ以上の進化は危険を伴う可能性がありませんか？

DNAコンピュータの符号理論
ttp://www.kmb.info.gifu-u.ac.jp/seike/dna.htm

最強の将棋のＣＰＵは簡単に作れるよ。
全通りの駒の配置それぞれに対応した最善手を記憶させておけばいい。
思考時間もまったくないし、一石二鳥。

>>81
それを簡略化するソフトを造ればよい。
>>82
なるかもね。
>>83
ＤＮＡコンピュータは細胞にも入れられるくらい小さいらしいです。
人間が進化するかもしれません。
>>85
罠をかけられたら簡単に騙されそうだ。

http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4150107084/249-6748797-3752344
とうとう人類補完計画が始まったのか！？

>>85
ギャグですか？

>>76
囲碁は置ける場所が多いから。
最初の１0手を考えても361Ｐ10＝33147774514824216526540800通りの手数になる。
実際には対称形があるから幾分少なくなるけどそれでもかなり多い。
しかも１0手を打った時点で人間なら布石の良し悪しが判断できるけど
コンピュータにはなかなかできない。ダメ詰まりの段階になれば
コンピュータの方が有利かもしれないけどね。

>>86
俺がさらに考えていることは、これをネタに小説が書けないかってことYO!!

>>81>>90
小説家志望の方ですか？

量子コンピュータ　or ＤＮＡコンピュータ
http://piza.2ch.net/log/sci/kako/947/947764969.html

紙のテープをDNA鎖に置き換えたようなものでｶﾞｶｰﾘしたおぼえがあったけど、
これって違うの？
計算に使えたとして、研究室から外へは出れないような気が。もっと安定した
扱いやすい物質で、同じような挙動を示すものってできないの？

>>93
それがこれからの課題なんでしょ。

>>85
将棋のある盤面における最善手を計算するために
コンピュータがいるんだろうが

量子コンピューターは液体なの？

囲碁はコマの隣に置くというパターンがほとんどだろうから、
わざわざ総当りする必要もないんじゃないの。

>>96
よく分からないけど原子核を持った分子のかたまりみたい

>>97
＞囲碁はコマの隣に置くというパターンがほとんどだろう
いや、んなことない。

で、このコンピューターは早いのか？

>>86
駒の並び全通りの最善手を記憶してるんだからワナもクソもないと思うけど。

>>101
なんかＡＴＯＫの辞書みたいな理屈だな（ｗ

DNA鎖同士の結合ってのは元記事にもあるとおり、4種類の核酸(A,C,G,T)が
1対1のペア(A=T,G=C)を作ることによってできる。
ただし温度が上がると分子の運動性が上がるという基本的原理にならって、
低い温度では結構いい加減な核酸認識で鎖同士が結合するんだが
温度が上がるにつれ、鎖同士が結合し続けるには厳密な鎖同士の対応が必要になる。

だから観測温度を変化させることで、アウトプットの厳密性を調整できる。

推測だが、DNAコンピュータの得意な分野はパターン認識ではないだろうか。
たとえば1000種類のDNA配列を用意しておき、ある程度のいい加減さを許した上で
ランダムな配列のDNAをたくさんインプットする。
すると1000種類のDNAに結合しにくいものは流れていき、結合しやすいものは残る。
最後に流れ残ったDNAの配列を調べれば、1000種類のDNAの最小公倍数的な配列が得られる。

将棋の例があったけれども、
将棋の局面をいくつかのパラメータに分解して1000種類のDNAに記述し、
こうならばこうするという解法を、流すDNAの方に記述して演算すると
最適（に限りなく近いはずの）解が得られる。

自分は生物屋で数学屋ではないので命題の数値化についてはよくわからないけれど…

>>97
実はその総当りを省くための、大局観をコンピュータに判断させる
（具体的には計量化する）のが難しいのですよ。
因みに最善手を全部記憶させれば…という話だけど、
そんなものがあれば、ゲームとして成立しないんですよね。

>>43
繰り返し回数に関する耐久性は、どれくらいまで期待できるのですか?

>>101
最善を尽くしたからって勝てるわけじゃないよ。
大体、何手先を見越して最善とするの？
データベースは無限になるけど？

最善手をすべて記憶させるのは無理だけど、何通りか覚えさせとくことはできるよね。
たとえば、こういう場面では本来１００手先を読まないと指せない手とか。１００手も先を読むのはコンピュータには不可能だから、記憶させておけば可能になる。

よくコンピューター将棋大会とかあるけどあれって、
記憶させておいた最善手が使える場面に偶然遭遇したプログラムが勝ってるんじゃないの？実は。
極秘で記憶させておいてさ。
ようするに運のいいやつが勝ってるということ。

>>85
もういいです。黙っててください。

>>106
結局、打つのは１手だけなんだから先読みなんて必要ないんでないの

>>107
実はチェスのディープブルー（だったっけ？）が名人を負かした時がまさにそれ。
あのロシアの名人のクセに対応したプログラムに差し替えていたとか。
勝つには勝ったけど、あれはコンピュータが人知を完全に超えたワケではなかった。

>>79

ウヨクめ

>>106
ああ、最善手っていうのはあらかじめ全国のプロ棋士を集めて最高の手を考えて記憶させるのです。

>>110

ふぇー。そうだったのか・・・
なんだ。
コンピューターが勝ったとは言えないね。

>>111　ぉぃ

将棋の譜面は何通りあると思ってんだ（ﾟДﾟ）ﾄﾞｱﾎ!
それらを人が考えんのか（ﾟДﾟ）ﾄﾞｱﾎ!

激しくスレ違いだ（ﾟДﾟ）ﾄﾞｱﾎ!
囲碁将棋板にでも行って叩かれて来い（ﾟДﾟ）ﾄﾞｱﾎ!

>>115
おそらく世界中のＨＤ集めても足らないだろうね。

うろ覚えなんですが、ハミルトン問題で地点の数が100超えると、
用意しなきゃならない基質の量が半端じゃなくなると聞きました。
また、出力DNAもとんでもないでかさになるので、エラーを拾う確率が
跳ね上がるという話も聞きました。

このＣＰＵの速さはどれぐらい？わかりやすく頼む。

>>109
だからその場の状況だけでは最善手なんて割り出せないだろ？
何手先まで読むんだ？

開いたシステムに、最善というものは存在しない。
ただただ、まっすぐ行くことがいいように見えるだけ。
方向転換する理由が見つからないのに、どうして方向転換しようか？
戦略とは、”想像可能な具象化された現実とそれによる方向変換
の多様さの中に見いだした1つの普遍的方向”というぐらいの意味しかない。

方向を決めることは、珍しいことなんだという感覚が必要だと思う。

将棋は、ゲームだが、プライドといったものを、
賭けるものである。？

故に、計算の、ものではなく、生物としての、総てをひつようとするもので、
、、、ここまで書けばわかるでしょ？。。。

>>121
アフォ？

計算間違いが増えたなと思って原因を究明してみたところ、
DNAを餌にしているバクテリアやウィルス、自己増殖する
DNAのみの断片によって乗っ取られていました。

>>122
まあ、１２１みたいな頑固爺さんもいることはいるわけで…。
ゲームはすべて数学的なプロセスだよ。ただ、その空間があまりに巨大で
機械ですべて把握することはできないだけ。
数学は簡単に無限を相手にするが、計算機科学ではそれはできない。

>>117
おっしゃるとおり（だったはず）。
これを期に、「DNAコンピューティング　新しい計算パラダイム」Gバウン他著
でも読み返してみると吉。

似たような話なので引っ張ってみました。
http://www.cnn.co.jp/2000/TECH/08/10/dnamotor/
（CNN:DNAモーターでコンピュータの速度1000倍に？）
DNAモーター、意味はわかるのですが、これがなんの役に立つのか
いまいちよくわかりませんでした。

DNAは高分子でしょう。
ナノテクは原子1―2個レベルでしょう。

？？？？？？

>>121
つーことはコンピュータに負けたチェスは
プライドといったものを賭けるものではないという事ですか？

単に、どこまで先を読めるか？ということでしょう。
まだ人間の方がパターン認識等の能力が高いのでコンピュータが追いつけない
ということではないですか？ 根性とか魂とか意思力といったものは関係が
無いでしょう。

保全age

ルールが厳格に適用される思考ゲームは、もともと人間よりコンピュータに馴染みやすいって事よ。

>>20
コンピュータの定義が間違ってる

陶山さんの10年越しの一大仕事だな。
構想から30年くらい経ってるんじゃないか。

上げてみるね。

ボクがＤＮＡの話に飛びつくとでも？

これって、因数分解が簡単にできるやつ？

要はニューラルネットコンピュターのようなものでしょ？
今までソフト上で実装していた情報処理素子をハード（ＤＮＡ細胞）に
置換したわけだ。乱暴にいえば。

この分野は学校の講義レベルの知識しかないけどちょっと興奮したＹＯ！

そんなに根に持たないで！
メンヘル板の一件は謝罪します。
皮かむりの件も。
ところで蒸し暑くないですか？
亀頭が。

DNAよりも、脳細胞を利用して、本当のニューラルネットワークを
つくれないんでしょうか？
どなたか、そんな研究されてる人、います？

>>137
ゴムなしですればよい。