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.