一、核心要点(一句话概括)
2026 年 4 月,韩国科学技术院(KAIST)崔英宰团队宣布:用 DNA 造出 0.34 纳米级 “生物晶体管”,在单一分子系统里同时实现运算 + 存储,突破硅基 2 纳米物理极限,成果发表于《Science Advances》。
二、背景:硅基走到头,DNA 成新方向
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硅基芯片已逼近2 纳米物理极限:再缩小会漏电、发热、成本飙升,摩尔定律放缓。
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DNA 天然优势:
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碱基对间距仅0.34 nm(远小于 2 nm),密度极高;
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碱基互补配对(A-T/C-G),可精准编程做逻辑;
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极低功耗,适合体内 / 生物环境计算。
三、这次突破:解决 “一次性” 痛点,实现 “算存一体”
1. 传统 DNA 电路的死穴
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反应不可逆:做一次运算,DNA 就被 “消耗”,只能用一次,没法连续计算、没法存结果。
2. 新设计:可反复 “变形” 的 DNA 分子
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设计特殊 DNA 结构:遇信号可逆地折叠 / 展开(构象变化),并稳定锁定状态—— 相当于 “写数据 + 存数据”河北省科学技术厅。
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核心能力:
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✅ 0.34 nm 级元件(比 2 nm 小一个量级);
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✅ 同一分子内运算 + 存储(全球首次);
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✅ 免复位、可连续运算(有 “记忆”)河北省科学技术厅。
四、意义与应用