【科学】ＤＮＡ使いコンピュータ　きょう北大に専用実験施設オープン

★ＤＮＡ使いコンピューター　１４日、北大に専用実験施設オープン

　生物の遺伝子の基となるＤＮＡ（デオキシリボ核酸）の性質を応用し、新しい
コンピューターシステムを開発する実験施設「ＤＮＡコンピューティング・ラボ」が
十四日、北大工学研究科内に開設される。ＤＮＡコンピューターは、ＤＮＡを
構成する四種類の塩基でデータを表現する「四進法」で、従来の「二進法」の
電子コンピューターより処理能力が高く、図書館一館分の情報を手のひらサイズに
収めたり、複雑な計算を瞬時にこなすことが可能になる。専用実験施設は国内初。

北海道新聞　http://www.hokkaido-np.co.jp/Php/kiji.php3?&d=20030314&j=0046&k=200303146425

２

イスラエルが開発したんじゃなかったっけ？

実用化技術の特許を取れればいいってことか。

　同研究科の大内東教授（情報工学）によると、ＤＮＡを構成するのはアデニン（Ａ）、
チミン（Ｔ）、グアニン（Ｇ）、シトシン（Ｃ）の四つの塩基。ＡはＴ、ＧはＣと結び
つく性質がある。
　この性質に着目し、計算に必要な情報に応じて、塩基の配列を人為的に変えた
ＤＮＡを試験管に入れ、酵素などで化学反応を起こす。これによって「答え」となる
新しいＤＮＡを作り出す。
　ＤＮＡは、千分の一ミリリットルの液体に約百兆個も含まれるほど微小。化学
反応では、これらが一気に反応し、大量の「答え」を生むことが可能だ。その結果、
「どういった生産工程が最も効率よく利益が出るか―といった、何百種類もの組み
合わせが考えられる計算などで威力を発揮する」（山本雅人助教授）という。
　また、「０」と「１」の数字を使った電子コンピューターと根本的にシステムが異なる
ため、まったく新しい暗号システムの開発が期待できるほか、分子レベルの情報
記録で大容量のＤＮＡメモリーも可能になる。
　今後は「答え」を出すために、どのように酵素を使い、温度管理をするかなど化学
反応の仕方の解明が最大の課題だ。
　大内教授は「二年後をめどに一定の成果を得たい。専用施設があれば、他大学
との共同研究も進む」と期待している。
　実験施設は、文科省や科学技術振興事業団の研究補助金など約六千万円を
かけて整備された。

どう　似てるでしょ　あんたの子

すごい時代になってきたずら

よう分からんがすごいな。

>>5
な、なんだってー！！

俺の塩基配列内の塩基は5種類あるんだが。

すごそうだけど胡散臭い

北海道大学>工学部>情報エレクトロニクス系>情報工学科>情報システム工学科目
http://www.eng.hokudai.ac.jp/contentJ/organization/Grp_of_IES/Dep_of_Info/Sub_of_System/index.htm

●複雑系工学講座調和系工学分野（大内東教授，旧システム工学講座）
http://ses3.complex.eng.hokudai.ac.jp/index.htm

DNAコンピューティング
http://harmony.complex.eng.hokudai.ac.jp/DNA-comp/

▼これが分かりやすい解説
http://harmony.complex.eng.hokudai.ac.jp/DNA-comp/introDNAcomp.html

ＲＮＡのほうがスキ・・・♪

量子何ちゃらとどっちが凄いんだろうか。

Xboxの暗号を破るのです。

◆研究内容　http://harmony.complex.eng.hokudai.ac.jp/DNA-comp/research.html

当研究室では、以下のようなテーマについての研究を行っています。

・濃度制御DNAコンピューティングによる最短経路探索
　最短経路問題の経路をDNAの塩基配列で表現し、各経路のコストを濃度に変換することに
　よって、探索したい最短経路を最も多く生成させる。

・PCR操作における実験計画法の適用
　DNAコンピューティングでも頻繁に用いられるPCRという実験操作の各パラメーターに対し、
　実験計画法を適用し検証することで各パラメーターの最適化を図る。

・Nested Primer Molecular Memory (NPMM)の構築
　保存したい情報（データ）をDNAの塩基配列に変換し、それに読み取るためのアドレス部に
　相当する塩基配列を付加することによってデータを保存し、Nested PCRを行うことで目的の
　データを読み出すという方式のメモリを構築している。

・DNA二本鎖形成におけるミスマッチ、バルジループの影響
　DNAコンピューティングにおいてかかすことのできないDNA二本鎖形成におけるミスマッチ、
　バルジループの影響について、その影響をモデル化し予測できないか検討する。

・塩基配列設計支援システムの構築
　DNAコンピューティングで必要とされる塩基配列を設計する際にユーザーの求めた条件
　（指定された評価関数）を満たす塩基配列を出力してくれるシステムを構築している。
　各評価関数ごとに重みをつけることができるのが特徴。

・DNAコンピューティングにおける実験操作の至適化
　DNAコンピューティングで用いられる各実験操作をDNAコンピューティングの観点から
　至適化する。反応時間の短縮、反応精度の向上を目標としている。など

　北大ﾏﾝｾｰ
ボロくて大好き！

＞＊＊コンピューターより処理能力が高く、＊＊＊＊＊の情報を手のひらサイズに
＞収めたり、複雑な計算を瞬時にこなすことが可能になる。専用実験施設は国内初。

聞き飽きた・・・それで？

ミトコンドリアEVEは？

ポプラが全部倒れるまでに実用化できるかどうか。

無問題。

>また、「０」と「１」の数字を使った電子コンピューターと根本的にシステムが異なる
>ため、まったく新しい暗号システムの開発が期待できる

とはいえ、チューリングマシンで表現出来るのには変わりない気もするが。

また、旧帝國大學か！

DNAのコンピュータか、、　得ろのは影響はありそうですか？

>>22
最近は東北大とか北大とか地味なところががんがってる印象あるね

量子コンピューターまだ？

４進数を扱えるようになっても、ソフトウェアを制作する人が２進数の概念で作ってりゃ意味内

処理能力が上がる事で、今までの方法では非効率(メモリを膨大に使うとか)で
実用にならない暗号化手法も、実用になる可能性がある、というのなら解るか。

確かアレだろ。ビーカーのなかで増殖させて、超並列計算とかができるんだろ。４進数は関係ない。RSAの一人、エーデルマンが論文書いてたぞ。

この研究室、もともとDNAコンピュータなんてやってないのに、
科研費で宝くじのように当たっただけなんだよな。
たまたま、修士の学生が一人、DNAコンピューティングをやっただけでさ。

だから、今現在、この研究室に何らかのスキルがあるわけじゃないよ。
今後に期待だね。

スプーン一杯ほどの液体でスパコン並ってやつね
聞いたことはある





ぜんっぜんイメージが浮かばないのですが

正直、意味がわからん。
仮想のDNAを用いて新しい種類のコンピュータが動くのか、
コンピュータを使ってこれまでにないDNA の実験ができるようになったのか。

>>29
なるなる。

みんなが想像してるような計算をピコピコとDNAがやるわけじゃないよ。
要するに、化学反応を利用して、膨大な数を試行できるだけだよ。

例えて言えば･･･
もし、紙に円が描きたかったらどうする？Ellipse（x, y, r)で書く？
でも、上から水滴落とせば、円が描けるかもしれないじゃん。
雪のような結晶なら、六角形も描けるかも知れないし。
我ながら、メチャクチャな例えだな。

ATGCGCCTGATGAACTATA

計算したいものによってそのつどDNAを何種類か用意するんだろうか？

DNAコンピューターって言うからわけが分からなくなるんだよ
化学コンピューターって言えばいい

この世界そのものがコンピュータの一部だといえばわかりやすい

>>34
個人情報でつか？

れ

これの元論文か忘れたけど、サイエンスかなんかで読んだけど、
最短経路のやつ、確率的に解が得られない、ていう可能性が０でないてそのときおもた。
そのへんは解決されんのかしらん。
０でないていうのは結局酵素反応が行き当たりばったりなものと
結合する、ていうことだった、とそのとき考えたんだけど。

また激しく誤解を招きそうな記事だな・・・

情報をDNAでエンコードすれば、そりゃスプーン一杯のペプチドで
とんでもない量の情報を蓄えられるけど、だからといって、急に
マッチ箱くらいのペタバイトストレージデバイスが出来るってわけじゃないよ。

生化学的実験手法で入力、出力をしなきゃだめなんだから、キーボードで入力、
ディスプレイに瞬時に結果表示と言うのには程遠い。

NPハードな問題を解かせたりとか、ごく一部の特殊な用途向け。

一番激しく勘違いされそうなので書いておくと、攻殻機動隊とかああいうのに出てくるような
ニューロチップとかとは「全く」違うものだよ。

>>40
その辺を実験する施設なのでは？

>>33 イイタイコトはわかる。
一般にコンピュータは組合せの計算が苦手だ。しかしＤＮＡコンピュータは
これが得意。例えば平面上にある10個の点を一筆書きで全て通過し、元に点
に戻るとき、道程を最短にするにはどの道順を辿ればよいかを求めるには
普通のコンピュータだと(多分)45!通りも場合の数を調べなゃならんわけで。
でもＤＮＡコンピュータだと
45種類の塩基配列を多量に作る
↓
混ぜる
↓
45種類全てが結合した塩基配列で最小のものを化学的な手法で取り出す
↓
答えが早く求まる

ってわけ。

簡単な四則演算は従来の計算機のほうがはやいらしいが
複雑な計算になればなるほど差が出るらしい

あと計算するDNAは使い捨てらしいから、DNAをいれかえる費用とかが高いらしい。

すべて聞いた憶測ですので注意。

ウィルスに弱そう．．

>>41
それなりの入力数なら、近似的にゼロにすることが可能だから大丈夫なのでは？
（入力をエンコードしたDNA断片を必要量以上に入れておく）

すまん。45!ちゃうわ。氏にます。。。

プログラミングが大変そうだね。

北海道人を素材としてじゃんじゃん使って行くのか。

>>44
あってると思う。
ただ誤解を招きそうな部分を訂正しておくと、入力、出力の一連の
プロセスにかかる時間を考えると、いわゆるビッグオーとかオメガ
のアルゴリズム評価を使って表現したとき、当然DNAコンピュータは
その並列性で、組み合わせ問題も多項式時間で解いてしまったりするけど、
定数の部分たとえばO(n)のｎにくっついてくる定数がでかい、と捕らえれば
いいと思う。

要するに、人間が暗算できるような計算でも、DNAコンピュータでとかせるには
いちいちDNA断片を合成して、出来上がったシーケンスを読んで・・・という
プロセスを踏まなきゃだめだからね。

早く人体組み込みコンピュータを作れ。
そして、この私に移植しろ。
日本の家電製品が世界を征服する。

>>50
その「できあがったシーケンス」は、どうやって読むのでつか？

>>51
お前がコントロールされる罠

>>51
だからそういうのとは全く違うんだってば・・・
ヒト埋め込み型デバイスは、一部のキワモノ学者がやってるけど、
まだまだ「んなもんスマートカード一枚持って歩けばいいじゃん」
と言うレベル。

DNAコンピューティングは、タンパク質ナノマシンとか使って人体と親和性の高い
コンピュータ・デバイスを開発する、と言うものと「全然違う」よ。

￥ｅ配列

そう、入出力のコストを考えると、メリットが現実的でないと思う。
となると問題点はDNA合成としーけんすの低コスト化、
および本当にこのコンピュータを使って問題を解きたい、ていうときに、
確実に解が出るという信頼性な気がするんですけど。
しろうと考えすまそ。

すぐには役に立ったり、商品化とかには成らないんだろうが、
こういう研究こそ大学が本来やるべき研究なんだろうな。

>>52
生化学的な実験で読むほか無い。
漏れも最新のペーパーとかは追っていないので改良されてるのかも
しれんが、基本的に今まで分子生物学の実験屋さんが培ってきた
シーケンシングの技術とかを応用しているに過ぎない。

北大生がDNAコンピュータの周りを
「いいサイレージはオレンジの香りがする」と唱えつつ
周回している様が目に浮かぶ。

複雑系なら知ってる教授いるけど
ここってもともと「力加減のできるフィードバックロボットアーム」
とかやってるとこじゃなかったか？

将来的には人間の脳にコンピューターチップを埋め込んで複雑な計算を暗算したり大容量の知識を貯えたりできるようになるだろう。

>>56
結局そこに行き着くと思う。
入出力コストの問題と言う極めて工学的な部分での発展にかかってる。

入力がそれほどダイナミックではなくて、かつ高コストでも解かせる価値のある
問題っていうと、結構限られてくるよな。

膜タンパクの三次構造予測とか・・・かな。DNAを使って生物学の問題を解く、か。

>>59
いまいち。昔の最新機器の墓場にDNAコンピュータが、、、とか。
とりあえずドラマの設定は菱沼の研究テーマをDNAコンピュータにしる！

>>62。さんくす。

この技術が進めば、何れ脳に組み込むってことも可能となるかな？
脳の機能が解明されるとか、幾つかのハードルを乗り越えれば可能だろう

やっぱ4値論理の時代がきたのかな。

>>62
なんかおもしろくなってきた

突然変異とかで
計算ミスが出そうだな

>>65
それは激しく勘違い。
いわゆるサイボーグ的な脳の拡張を想像してるのなら、まだノイマン型の
コンピュータの方が現実的（？）だと思う。

DNAコンピューティングと言われたら、「試験管が並んだラック」を想像
すればいいと思う。それを混ぜ合わせて計算する。サイボーグ云々とは
全く違った世界。

コンピュータというよりは実験で計算するみたいなもんか

>>70
そう。DNAコンピューティングなんて言わずに、「ペプチドの汁かき混ぜ計算」
って言った方がしっくりくる（w

漏れの専門はelectrophysiologyなので全然専門外なんだが、
アルゴリズムには凄く興味があるな。
なにか新しいアイデアが得られるかもしれん。

生体信号による電子機器の制御、はむしろ漏れの分野の
方が近い。自分はやってないけど。

今年北大落ちますた・・・・（鬱）

なんで犯罪者蝦夷DQNどもに、こういう実験をさせるんだ！
ただちに東大に移転するべき。

あげ

中途半端な知ったかばかりだな（ｗ

>>76
詳しい人ｷﾀ━━━━━━(ﾟ∀ﾟ)━━━━━━!!!!

この前情エレ棟に別件で面会に行ったとき土足禁止の張り紙たくさんしてあったのは
このせいか？

出力（シークエンス）はGene chipでやれば早いでしょ。
入力するオリゴの長さによるけど。

僕もあの子と引っ付きたいです。

なんか分からんが、すごいものが出て来そうだ。
今より１兆倍早く問題が解ける、とか？

よくわかんないけど、面白そう。

ドシロウトにしてもscienceとnatureぐらいは毎週読めよ。
話はそれからだ。

>>78
新棟の話なら、カーペット敷きの部屋は土足禁止にして裸足で歩くのが
最高なんです。そのまま寝袋で寝れるし。

>>84 その辺はどこの大学も変わらないって事か（笑）
うちはPタイルそのままで使ってたからなぁ・・・

今だ!86ｹﾞｯﾄｵｫｫｫｫ！！
￣￣￣￣￣∨￣￣￣　　　　　　　(´´
　　　　 ∧∧　　　）　　　　　　(´⌒(´
　　⊂（ﾟДﾟ⊂⌒｀つ≡≡≡(´⌒;;;≡≡≡
　　　　　　 ￣￣　 (´⌒(´⌒;;
　　　　　　ｽﾞｻﾞｰｰｰｰｰｯ

変にアニールしたりとかはせんの？

>>84
論文締切が近づくと、だいたいそのパターンなんだよな。今となってはいい思い出だ。
特にかみさんもらっちゃうと、そんな事できません。今のうちに楽しんでくれ。

>>3
基本特許はNECらしい
http://ascii24.com/news/i/topi/article/1998/09/11/612585-000.html

未だに、0と1だけで動いているこのPCの理屈すら分からないんですが・・・

これは期待大！

小さい算盤みたいなもの？

がんがれ北大！
道民age

>>21
チューリングマシンで記述されるアルゴリズムより、強力なものはないからね。
速度に気にしなければ、UTM は　あらゆる計算ができるから。

>>90
ファインマン計算機科学を読め

よく分からんが、人間の能力は２０％くらいしか活用できてないんだよね？
自我の無い人間の脳を使えば１００％な能力のｺﾝﾋﾟｭｰﾀｰ出来るかな？

ﾘﾅｯｸｽ使いみたいなもんか？

>>all
とりあえず>>11のリンク先読め。
レスするのはそれからだ。
ほとんどの香具師が勘違いしている。

まえイスラエルが作ったやつは？300Tflopsのやつ

DNA合成は北シス？

ためしに、１０元の線形連立方程式を解かせてみてくれ。
係数の精度は６桁程度でいい。解を４桁の精度で解ければ満足する。

そんな施設をいつのまに作ったんだ？
電子研じゃなくて工学部に？？謎

これてサァ。
計算速いかもしれないけど
モデル作る方が大変だよね。

巡回セールスマン問題専用機なのかー？

>>101
見てきた。
住所によるとここのはずなのに何も無いなと思ったら、なんかぼろいアパートに
ＤＮＡコンピューティング・ラボの看板が。とりあえずチャイムを鳴らす。
返事は無いが見物希望者は自由に入っていいよ、と書いてあったのではいった。
部屋の中には液体の入ったポリタンクが数十個つまれてて幾つかの鍋が置いてあった。
これが科学者か？という風貌の男が何かぶつぶつと独り言を言いながら液体を加熱したり冷却したりしてました。
そしてその液体に試薬をまぜ、突然｢解が出たー解が出たー｣と叫びながら
部屋を飛び出て北大のほうへと走って行った。
こんな感じ。

ハミルトン閉路、TSP以外に、何か他の問題は解けてるの？

記事読んでもさぁっぱり判らん。
情報系のラボにサーマルサイクラーとシークエンサーの部屋ができたって話？

>>104
ﾜﾛﾀ

>>104

岸和田博士っぽい　（ｗ

>>104
嘘つけ（ｗ

低学歴のためにわかりやすく言うとだな、
結局はこの世の中はすべて「火」「水」「土」「風」の４つの要素から
成り立っているってことが証明されたわけだ。

そういえばうちの近くにMMRって看板がついてる民家が会ったな

>>104
ワロタ。北大は敷地余裕あっていいよな。ちぇ。

　 　　　　ｶ
　　　　　ﾀ
　 　 　　　　　　　ぇruuuッっ 　　　　　　ｶ
　 　 　　　　　,.r''´ 　　　　　｀丶、　　　　ﾀ
　　　　　　　/(:::::::） 　（:::::::..､ 　　ﾞ､　　ｶ
　ｶ　　　ｌｌ　i　　　　　　　ﾞﾞﾞﾞ´ 　 　 l.　　ﾀ
　 ﾀ　　　　l::　ﾞo 　 　　ﾞc 　 　 　　l!
　.ｶ 　　　　l.::.. 　 　 　 　 　 　 　　l!
　 ﾀ　　　ll　ゝ;,.. T＾Ｔ 　　　　　　, '〃
　 　 　　　　＿ゝi'ﾎﾞj:: 　　,,,,,,;:::::'､
　 　　,r‐''"´::::{{ l ﾁj'ニ二三三:;;;,ヽ
　 　　ゝ､::::::::::::ｌｌ ｶﾞj=＝'"´＾｀ﾞ'l;;;;;;;;;i
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ヾ､`く＿／
　 ￣

施設って本当に建物建てたんだろうか・・・？

部屋に実験機器置いただけじゃないんだろうな・・・

さあ？　どっちでも私的には構わないよ。

非特異なハイブリの影響はないんだろうか。

近所で奇病が流行ったら怪しいぞ。

広末

ハードディスクのバックアップをとりたいんでつが認可の取り方
おせえてください。


ミサイル、化学兵器または生物兵器の設計、開発、生産、貯蔵、使用にお
いて、あるいは核兵器の最終使用のために Roxio 製品が使用される場合、
お客様は、米国政府からの事前の認可がない限り、

http://202.83.137.29/webdata/catalog/r/rox/roxe001.htm

量子コンピュータとどちらが性能いいかな。
ＤＮＡって放射線とかには弱そうだな。

つまりEVAのMAGIコンピュータって事か？
そういう説明してくれると分かりやすいのに記者もバカだね

全然違う。
↑のほうで出てたリンク先読んで勉強しろ。

>>117
暗算能力過剰症だろ、それ。

何年前の話よ

量子コンピュータは、素因数分解専用
DNA コンピュータはグラフ理論専用

ということでよろしいか？

>>104
面白い。

もうオープンした？

並列処理．．．オカザキ？？

俺のデュロン８００より上なのかい？

ODAを利用して作ったコンピューターのスレはここでつか？

全然コンピューターではないんだねぇ…
スレタイは誤解を招きすぎ。
計算機といった方がいいかも。
計算機でもないか？

DNAの成分はある法則で結合します。
その法則を利用して実験結果から計算の答えをを導き出すのです。

超適当だとこういうことになるのかえ？

>>132
たぶん、そういうことなんだろうね。
計算の答えを出すもの＝計算機、と思えば
シリコンとか使って無くても計算機と呼べなくもないか。
よくわからん。

　　　　　　　　　　　　　　　ウホッ！いい男…に投票しる（遂に3位目指せ１位！） 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ttp://pumpkinnet.to/ranking/words/

エロゲのデータ処理だけが格段に上がったりしてな

>>112
何の設備もなしに超電導とか出来そうだしな。

たしかここにシカゴかボストン（ここも寒そう）あたりから来た人が
常温核融合か超伝導もやってなかったっけ？

アミン／チアミン/グアミン／シアミン　だっけ？？＞ATGC

ＤＮＡコンピューターなら脳みその代わりになりそうだな

4値・・・ユミット？？

解が出たー解が出たー

俺の理解では、「計算するのは大変だけど、やってみると簡単」ってヤツだね。
１０万個の変数をソートするのは大変だけど、
１０万人を走らせればきちんと速い順にゴールするって感じ。

>>143
ははは！　それ、すごい笑うたとえだけど、結構納得するものがある。

ナマモノ注意
要冷蔵