ডিএনএ-তে যোগ, গুণ, ভাগ: তাপেই হিসাব, ডিএনএ-তে উত্তর!

বিস্তারিত প্রতিবেদন

বাংলাস্ফিয়ার: সিলিকন চিপ, বৈদ্যুতিক ঘড়ি বা অবিরাম বিদ্যুৎ ছাড়াই ডিএনএর ক্ষুদ্র সুতো দিয়ে ১০০-বিট পর্যন্ত যোগ, গুণ ও ভাগ করেছেন আয়ারল্যান্ডের মেনুথ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা। ১৬ সেপ্টেম্বর নেচার-এ প্রকাশিত ব্যবস্থাটিতে ছোট এক ফোঁটা নোনাজল গরম করে ঠান্ডা করা হয়। ডিএনএ অণুগুলি নিজেদের মধ্যে যুক্ত হয়ে যে কাঠামো তৈরি করে, সেটিই গণনার উত্তর বহন করে।

সাধারণ কম্পিউটারে বিট ট্রানজিস্টরের চালু বা বন্ধ অবস্থায় থাকে। নতুন পদ্ধতিতে তথ্য লেখা হয় ডিএনএ অনুক্রম ও তাদের সংযোগের সম্ভাবনায়। পরীক্ষানলে ছোট ছোট ডিএনএ খণ্ডের সঙ্গে একটি দীর্ঘ কাঠামোগত সুতো রাখা হয়। নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বন্ধন আলগা হয়; ঠান্ডা হওয়ার সময় পরস্পরের পরিপূরক অনুক্রম যুক্ত হয়ে সম্ভাব্য কাঠামোগুলির মধ্যে তাপগতীয়ভাবে স্থিতিশীল ফলটি বেছে নেয়।

গবেষকেরা দশটি আলাদা কর্মসূচি চালিয়েছেন। ১০ ও ৩ যোগ করার মতো ছোট হিসাব প্রায় ৩০ সেকেন্ডে হয়েছে। প্রায় এক কোটি ১০ লক্ষ থেকে তিন কোটি ৪০ লক্ষের মধ্যবর্তী সংখ্যার গণনায় সর্বোচ্চ ১৪ ঘণ্টা লেগেছে। ব্যবস্থাটি পরপর ২৫টি আলাদা গণনাতেও পুনর্ব্যবহার করা গেছে বলে গবেষণাপত্রে জানানো হয়েছে।

‘১০০-বিট’ শুনে বর্তমান ল্যাপটপের সঙ্গে গতির তুলনা করলে ভুল হবে। আধুনিক প্রসেসর প্রতি সেকেন্ডে কোটি কোটি ক্রিয়া করতে পারে; ডিএনএ ব্যবস্থার কিছু অঙ্কে ঘণ্টা লাগে। এর শক্তি ধারাবাহিক গতি নয়—এক ক্ষুদ্র তরলে বিপুলসংখ্যক অণুর সমান্তরাল মিথস্ক্রিয়া, অতি ঘন তথ্যসংরক্ষণ এবং উত্তর তৈরির সময় অবিরাম বিদ্যুৎ না লাগা।

ডিএনএ দীর্ঘমেয়াদি তথ্যসংরক্ষণের মাধ্যম হিসেবেও আকর্ষণীয়, কারণ একটি ক্ষুদ্র আয়তনে বিপুল তথ্য রাখা সম্ভব এবং উপযুক্ত পরিবেশে অণু বহু বছর টিকে থাকে। একই পদার্থে সংরক্ষণ ও গণনা করা গেলে বিশাল নথিভাণ্ডারে তথ্যের কাছেই নির্দিষ্ট অনুসন্ধান চালানো যেতে পারে। দূর ভবিষ্যতে কোষের ভিতরে রোগের রাসায়নিক সংকেত শনাক্ত করে চিকিৎসাজাত অণু ছাড়ার ব্যবস্থাও কল্পনা করা হচ্ছে।

তবে পরীক্ষানল থেকে জীবন্ত কোষে যাত্রা দীর্ঘ। ডিএনএ প্রস্তুত করা, ফল পড়া, ভুল সংযোগ শনাক্ত করা এবং নতুন গণনার জন্য নমুনা সাজাতে বর্তমান পরীক্ষাগার যন্ত্র লাগে। অণুগুলির অবক্ষয়, দূষণ ও তাপমাত্রার সামান্য পরিবর্তন ফল বদলাতে পারে। মোট ব্যবস্থার শক্তিখরচ মাপতে শুধু প্রতিক্রিয়ার সময়ের তাপ নয়, ডিএনএ তৈরি ও ফল বিশ্লেষণের খরচও ধরতে হবে।

বিশ্লেষণ: এটি সিলিকনের প্রতিদ্বন্দ্বী দ্রুত কম্পিউটার নয়; অন্য ধরনের সমস্যার জন্য ভিন্ন ভৌত মাধ্যম। গবেষকেরা নিজেরাই কাজটিকে মৌলিক বা ‘নীল-আকাশ’ বিজ্ঞান বলেছেন। সবচেয়ে তাৎপর্যপূর্ণ অগ্রগতি হল, জটিল বহু-বিট গণনাকে একটি স্বয়ংক্রিয় তাপগতীয় প্রক্রিয়ায় নির্ভরযোগ্যভাবে চালানো। ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তি হতে হলে ফল পড়ার স্বয়ংক্রিয়তা, ভুল সংশোধন, বড় আকারে উৎপাদন এবং সম্পূর্ণ শক্তি-হিসাব প্রমাণ করতে হবে।