Il computer biologico è stato ideato nel 1987 dal biologo Thomas Head, e si basa sulla capacità della doppia elica del Dna di duplicarsi esponenzialmente mediante un processo di decomposizione e copiatura guidato da enzimi. L'alfabeto a quattro lettere (A, G, C, T) in cui l'informazione genetica viene scritta nel Dna è più che sufficiente ai fini della computazione, che ha bisogno soltanto di un alfabeto a due lettere (O e 1).

Le operazioni di riconoscimento, incollatura e accorciamento effettuate da particolari enzimi (endonucleasi, ligasi ed essonucleasi) sulle catene di Dna costituiscono l'analogo delle operazioni basilari del calcolo, e corrispondono letteralmente ai costrutti basilari del linguaggio di programmazione Lisp (car, cons e cdr). Non stupisce che mediante la manipolazione di stringhe di Dna si possano effettuare, in teoria, tutti i calcoli che un normale computer può effettuare.

Leonard Aldeman

Nel 1994, Leonard Aldeman ha dimostrato che in questo modo si possono risolvere in maniera efficiente casi speciali di un problema che, come già la scomposizione in fattori, oggi non si sa come risolvere in maniera efficiente con un computer elettronico. Gli ostacoli alla costruzione di un computer biologico programmabile sono simili a quelli per la costruzione di un computer quantistico: da un lato, lo sviluppo di una tecnologia che permetta di codificare senza errori l'informazione nel Dna; dall'altro lato, il controllo dei fattori chimici e termodinamici che disturbano il comportamento di grandi sistemi di molecole.

E-mail: Alessio Mannucci