DNA计算机通过偏向正确结果的组装，完成两个25位数的加法

一道算术题可以被编码成分子组装过程，使最稳定的结构对应答案。研究人员在9月16日发表于《自然》的论文中展示了一台DNA计算机，运行了十种程序，包括两个25位二进制数的加法。论文称之为“100位计算”，是把50位输入、位置之间的25位进位和25位输出都算在内；并不是相加的两个数各有100位。

系统以一条较长的DNA链为支架，短链可以结合在支架的特定位置。投入哪些短链，决定程序及输入数据。每个结合的片段也会与相邻片段作用：相容的组合结合得更稳定，不匹配的片段则可以脱离、被替换。一连串分子的选择对应运算中的逻辑步骤，最终受偏好的组装结构编码答案。

Tristan Stérin、Abeer Eshra及同事测试的任务包括奇偶校验——判断八个二进制位中“1”的个数是奇数还是偶数——以及乘法、除法。他们用荧光信号读取输出，并与答案已知的对照组装作比较。较短系统经过约一分钟的降温程序后便能区分输出；在一项简单程序中，团队反复更换输入，经过25次更新后信号仍可区分。

较大规模的加法需要支架上的25个位置，耗时也长得多：在某些条件下约一小时获得读数，较难的配置则达到约14小时。研究人员还需要制备DNA链，并对混合物加热和降温。热力学上的论点是，组装过程被设计得偏向编码正确答案的状态；论文没有测得它相对于电子计算机的用电优势。

这项工作的贡献，是用可重新编程的平台证明：分子之间可逆的竞争能完成不同类型的计算，而不必给每个片段指定僵硬的逐步路径。距离实用，还要验证规模、速度和总能耗。目前它为构建化学电路提供了新途径，并非硅处理器的替代品。