“DNA模型检测”多年难题解开

DNA计算机的研制是各国竞争的一个科技制高点。17日，记者从郑州大学信息工程学院获悉，该校朱维军副教授、周清雷教授开发出一系列算法，初步解决“DNA模型检测”这一困扰国际DNA计算机学界多年的核心技术难题。

与其他计算工具相比，计算机的本质优点在于通用性，而通用性归根结底在于千变万化的具体应用领域问题就数学本质上说可规约为若干个抽象计算问题。如果一个抽象计算问题找到了求解算法，计算机即可被用于解决该计算问题所对应的千万个具体应用领域问题。

朱维军说，模型检测就是一个有代表性的抽象计算问题，它由图灵奖得主埃德蒙·克拉克等人提出并加以解决，开发的基于电子计算机的模型检测核心技术已被英特尔、IBM等IT领军企业使用。

然而，同样的抽象计算问题在DNA计算机上仍然存在。在DNA计算机上如何实施模型检测？图灵奖得主艾伦·爱默生于2006年提出的“DNA模型检测”问题长期悬而未决。

“DNA模型检测问题可分为两个部分，一是如何使用DNA分子求解线性时序逻辑模型检测子问题，二是如何使用DNA分子求解计算树逻辑模型检测子问题。”朱维军说。

从2016年到2018年，该课题组先后提出若干面向两种逻辑的DNA模型检测系列算法，初步解决该问题，系列研究成果已发表于国内外学术刊物《计算机学报》《电子学报》《国际生物医学研究》等。

朱维军说，新方法的科学意义不仅在于发展DNA计算理论，而且在基础医学领域具有潜在应用前景。当前，课题组正在致力于探索新方法在癌症极早期分子诊疗、基因修复中的应用。据悉，除中美高校研究人员之外，河南智慧城市专委会也整合企业资源参与了此项工作。