О ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
Иванов Н. В.
Отдел теоретических проблем РАН, Москва
Выдвинута новая концепция -
"компьютер как химический реактор", в котором, при однозадачном
режиме работы, осуществляется единственная ферментативная реакция.
В ферментативной реакции, стандартного вида: Е + S = ES = EP = E + P
предлагается рассматривать Е (фермент) - как компьютерную программу, S (субстрат) -
как исходные данные, Р (продукт) - как результат работы программы.
Можно убедиться в существовании аналогии между фермент -
субстратным взаимодействием и взаимодействием Программа (Е) -
Данные (S). Во-первых, программа, как и фермент, используется
многократно. Во-вторых, программа, как и фермент, ускоряет обработку
S : если фермент ускоряет реакцию S ® Р в растворе (без фермента),
то программа ускоряет обработку исходных данных по сравнению со
счетом "вручную". В-третьих, продукт (Р) в свою очередь
может быть субстратом для следующей ферментативной реакции (другой
программы). Наш подход указывает конкретное соответствие между
процессами преобразования вещества и информации, и структурами,
в них участвующими. Прослежена аналогия между фермент-субстратным
взаимодействием и взаимодействием Программа (Е) - Данные
(исходные S, результат - Р) с привлечением понятий и процессов
молекулярной биологии. Установлено порядка 30 взаимно - однозначных
соответствий. Таким образом, в рамках предлагаемой концепции компьютер
представляется не мозгом, а всего лишь одной клеткой. Принципы
преобразования вещества и информации одинаковы: 1. Обобщенный
ES - принцип:
Преобразование как вещества, так и информации S происходит при
многократном использовании медленно-меняющейся (по сравнению с
S) структуры Е. 2. Принцип взаимности: при переработке информации
используется вещество, а при переработке вещества - информация;
информация неотделима от ее носителя - вещества. 3. Принцип
промежуточной структуры. Для большей надежности между ДНК и белком
помещена мРНК, а между алгоритмом и исполняемой программой -
программа на языке высокого уровня. Показана принципиальная возможность
создать по молекулярно-биологическим принципам компьютер. Исходные
данные - искусственно синтезированный субстрат. Программа -
фермент, обрабатывающий данный субстрат. 0сновная проблема такой
ферментативной вычислительной машины - расшифровка конечных
результатов, "записанных" в виде молекулы продукта реакции.