एक जैव रासायनिक यादृच्छिक संख्या,जानें
स्लॉट मशीनों और डेटा एन्क्रिप्शन के रूप में विविध रूप में क्षेत्रों में सच्चे यादृच्छिक संख्या की आवश्यकता होती है। इन नंबरों को सही मायने में यादृच्छिक बनाने की आवश्यकता होती है, जैसे कि वे लोगों द्वारा उन्हें उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि के विस्तृत ज्ञान से भी भविष्यवाणी नहीं की जा सकती।
एक नियम के रूप में, वे भौतिक तरीकों का उपयोग करके उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, सबसे उच्च आवृत्ति वाले इलेक्ट्रॉन आंदोलनों के लिए धन्यवाद, एक तार का विद्युत प्रतिरोध स्थिर नहीं होता है, बल्कि अप्रत्याशित तरीके से थोड़ा उतार-चढ़ाव होता है। इसका मतलब है कि इस पृष्ठभूमि के शोर का मापन सही यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।
अब, पहली बार, रॉबर्ट ग्रास, इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल एंड बायोइंजीनियरिंग के प्रोफेसर के नेतृत्व में एक शोध दल ने ऐसी संख्याओं को उत्पन्न करने की एक गैर-भौतिक विधि का वर्णन किया है: एक जो जैव रासायनिक संकेतों का उपयोग करता है और वास्तव में व्यवहार में काम करता है। अतीत में, रासायनिक साधनों द्वारा यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने के लिए अन्य वैज्ञानिकों द्वारा दिए गए विचार काफी हद तक सैद्धांतिक थे।
यादृच्छिक निर्माण ब्लॉकों के साथ डीएनए संश्लेषण
इस नए दृष्टिकोण के लिए, ETH ज्यूरिख शोधकर्ता डीएनए अणुओं के संश्लेषण को लागू करते हैं, एक स्थापित रासायनिक अनुसंधान विधि जो कई वर्षों से अक्सर नियोजित होती है। यह परंपरागत रूप से एक सटीक परिभाषित डीएनए अनुक्रम का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस मामले में, हालांकि, अनुसंधान टीम ने 64 बिल्डिंग ब्लॉक पदों के साथ डीएनए अणुओं का निर्माण किया, जिसमें प्रत्येक स्थिति में चार डीएनए बेस ए, सी, जी और टी में से एक बेतरतीब ढंग से स्थित था। वैज्ञानिकों ने संश्लेषण के हर चरण पर केवल एक के बजाय चार बिल्डिंग ब्लॉक्स के मिश्रण का उपयोग करके इसे हासिल किया।
नतीजतन, एक अपेक्षाकृत सरल संश्लेषण ने लगभग तीन क्वाड्रिलियन व्यक्तिगत अणुओं के संयोजन का उत्पादन किया। वैज्ञानिकों ने बाद में इन अणुओं के पांच मिलियन के डीएनए अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए एक प्रभावी विधि का उपयोग किया। इसके परिणामस्वरूप 12 मेगाबाइट डेटा प्राप्त हुआ, जिसे शोधकर्ताओं ने एक कंप्यूटर पर शून्य और एक के रूप में संग्रहीत किया।
एक छोटी सी जगह में यादृच्छिकता की विशाल मात्रा
हालांकि, एक विश्लेषण से पता चला है कि चार बिल्डिंग ब्लॉक ए, सी, जी और टी का वितरण पूरी तरह से भी नहीं था। या तो प्रकृति की पेचीदगियों या संश्लेषण विधि को आधार बनाकर जी और टी को अ और सी की तुलना में अणुओं में अधिक बार एकीकृत किया जाता है, फिर भी, वैज्ञानिक इस पूर्वाग्रह को एक सरल एल्गोरिथ्म के साथ ठीक करने में सक्षम थे, जिससे कई यादृच्छिक संख्याएं पैदा हुईं।
ETH प्रोफेसर ग्रास और उनकी टीम का मुख्य उद्देश्य यह दिखाना था कि रासायनिक प्रतिक्रिया में यादृच्छिक घटनाओं का सही यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने के लिए दोहन किया जा सकता है। एक प्रत्यक्ष आवेदन में खोज का अनुवाद करना पहले एक प्रमुख चिंता का विषय नहीं था। “अन्य तरीकों के साथ तुलना में, हालांकि, हमारे पास यादृच्छिकता की बड़ी मात्रा में उत्पन्न करने में सक्षम होने का लाभ है जो एक अत्यंत छोटी जगह, एक एकल परीक्षण ट्यूब में संग्रहीत किया जा सकता है,” ग्रास कहते हैं। “हम जानकारी को पढ़ सकते हैं और बाद की तारीख में इसे डिजिटल रूप में पुन: व्याख्या कर सकते हैं। यह पिछले तरीकों से असंभव है।”