Den är osynlig för ögat och utnyttjar muskelproteiner för att räkna. Lundaforskare leder projektet där en biologisk dator har löst sitt första matematiska problem.

Vad kan man göra för att skapa datorer som samtidigt räknar på alla möjliga lösningar av ett problem? Bygga en kvantdator säger nog de flesta. Heiner Linke, på NanoLund och forskningsledare för EU-projektet Abacus ger ett annat svar.

– Vi bygger en biologisk dator med hjälp av så kallade molekylmotorer. I tidigare projekt har vi lärt oss hur vi kan hantera dem och styra dem enligt vissa trafikregler.

Mer precist handlar det om de två proteiner som får våra muskler att dra i hop sig; myosin och aktin. Utanför kroppen kan myosin transportera aktin i nanometersmala linjer fyllda med vatten. Allt under förutsättning att de matas med ATP, samma bränsle som kroppen använder i cellerna.

Hur använder man dem för att lösa matematiska problem?

– Programmeringen sker genom att vi utformar ett nätverk, eller labyrint, av nanometersmala linjer i en kiselskiva som proteintrådarna letar sig igenom. Det finns ett antal ingångar och ett antal utgångar. Utgången där proteintråden kommer ut ger svaret på den matematiska frågan.

Men hur parallellt jobbar de då?

– I dag använder vi ett 100-tal trådar. Ett större problem behöver väldigt många fler. Då blir det oerhört många vägar som man kan undersöka samtidigt. Att gå igenom alla alternativ med en vanlig dator skulle ta oerhört lång tid.

Vilket problem är det som er biologiska dator har löst?

– Det är ett välkänt kombinatoriskt problem som kallas "subset sum problem". I det här fallet innehåller det bara tre heltal, men det är ett första steg.

Har tekniken någon annan fördel?

– Den är väldigt energisnål. Det går åt 100 till 1000 gånger mindre energi per räknesteg än med dagens datorer.

Hur går ni vidare?

– Nu ska vi skala upp tekniken och gå över till att göra 3d-kanaler med broar. Vi ska också försöka få till programmering i realtid.

När kan er biodator börja användas i tekniska tillämpningar?

– Om tio år, förutsatt att vi hittar en tillämpning i form av ett problem där man i dag lägger ner stora resurser för att hitta en lösning.

Gilla Ny Teknik på Facebook