韩国团队研发新型DNA分子计算机，核心尺寸突破2纳米工艺限制

韩国科学技术院工程生物学研究院的科研团队，近期成功开发出一款以DNA为基础的分子计算机，这款设备的核心元件尺寸远小于传统半导体器件，已经缩小到2纳米以下，同时还首次实现在同一个分子系统中同时整合信息存储和运算两大功能。这一突破性进展，为未来生物医学计算领域尤其是精准疾病诊断方向打下了坚实的基础，目前相关研究成果已经刊发在最新一期的《科学进展》期刊上。

如今，传统硅基半导体的加工工艺已经逐渐逼近2纳米的物理极限，学界已经普遍达成共识：必须找到能替代传统芯片的全新方案，才能延续计算性能的提升。在众多候选方向中，DNA依靠自身独特的生物性质脱颖而出，成为下一代计算载体的热门研究方向。

DNA依靠互补碱基配对的规则，让人们可以对它进行精准编程，以此响应特定的输入信号；同时DNA相邻碱基之间的间距仅有0.34纳米，这一天然结构让它天生就拥有存储海量信息的优势。不过，传统的DNA电路大多是「一次性」反应体系：一旦信号触发反应，参与过程的分子就会被消耗掉，没办法支撑连续、复杂的计算任务，限制了DNA计算机的实用化。

为了打破这一技术瓶颈，韩国科研团队设计出了一种全新的DNA分子，这种DNA分子可以在输入信号的驱动下改变自身的空间构象，还能长期「锁定」在改变后的构象状态。依靠这种特性形成的稳定结构，不仅可以直接对信息进行编码，还能存储信息参与后续的计算流程。

换句话来说，这支团队成功构建出了一套可以自保持、不需要额外复位的分子电路，这套电路不需要外界持续干预就能实时处理信息，还能把过往的运算结果长期保存下来，真正在分子层面实现了集读写、运算、存储为一体的完整信息处理系统。

这项研究的核心意义在于，它成功在DNA的分子尺度上复现了晶体管最核心的逻辑功能。这不仅给各类可编程分子系统打下了扎实的基础，也让DNA不再只是单纯的化学反应介质，升级成了可以自主完成信息处理和存储的智能载体。

这一成果大幅推进了DNA分子计算机的实用化进程，给生物计算、精准疾病诊断等多个医疗应用领域打开了一扇充满潜力的新大门。

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原标题：《DNA 分子计算机突破 2 纳米半导体工艺极限》

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