Conforme va pasando el tiempo, vemos cómo la capacidad de procesamiento de las computadoras va creciendo aceleradamente. Ahora tenemos computadoras comerciales con capacidad de almacenamiento en los TeraBytes, y procesadores que se miden en Gigahertz. Hace pocos años estábamos midiendo la capacidad de las computadoras en escalas muchísimo menores. El RAM andaba en los MegaBytes, y los floppys eran usado comúnmente. Sin embargo, todavía hay problemas que no pueden resolver eficientemente. Por ejemplo, hace poco le tomó a Google 5 días checar cuál es el mínimo número de movimientos en los que siempre se puede resolver el cubo de Rubik. En una computadora normal eso serían más de 30 años de cálculos. ¡Eso es solo para resolver un cubo de 3x3! ¿Cuál es el número de movimientos necesarios en un cubo de 4x4, o en uno de 5x5? Esos cálculos tomarían muchísimo más tiempo. Todo esto se reduce a una pregunta: si tenemos un problema, ¿cuántas operaciones tiene que hacer una computadora para resolverlo? Vamos a suponer que nuestro problema tiene una entrada, por ejemplo el tamaño de nuestro cubo de rubik. Un problema se puede resolver con una computadora si la cantidad de operaciones es polinomial en términos de esta entrada. Es decir, si hay un polinomio P tal que con P(m) operaciones se resuelve el problema con entrada m. Si la cantidad de operaciones necesarias no se puede acotar con un polinomio el problema no se puede resolver con una computadora. Con esto nos referimos a que no es sensato intentarlo, el tiempo que le llevaría a una computadora resolver el problema crece demasiado rápido si la entrada del problema crece. Seguir haciendo computadoras “más rápidas” no ayuda a resolver estos problemas, al menos de manera significativa. ¿Contra este tipo de problemas, qué se puede hacer? La respuesta parece estar en la biología. De manera específica, parece que estamos hablando de trabajar con ADN. El ADN (ácido desoxirribonucleico) es básicamente toda la información de un ser vivo. Realmente lo que nos interesa del ADN es que es una doble cadena de nucleótidos. Hay 4 tipos de nucleótidos: adenina, timina, guanina y citosina. Las cuales vamos a abreviar con su letra inicial. La primer parte importante es que el ADN siempre se pega de la misma manera. Es decir, A siempre va con T y C siempre va con G. Sin meternos mucho a la biología, cada célula tiene unas enzimas llamadas enzimas de restricción. Básicamente, las enzimas de restricción están ahí para protegernos de virus. Lo que hacen es leer el código del ADN y cortar donde encuentren el código de un virus. Sin embargo (esto es muy importante) no cortan de la misma forma a las dos cadenas. Por ejemplo, podemos tener una enzima que busque la secuencia “AATGCA” y si la encuentra, se espera 10 espacios y corta en esa parte de la cadena, y luego cuenta 5 espacios más y corta en el otro lado de la cadena. Con esto, la parte cortada tiene un pedazo más largo que el otro. La enzima siempre se va a esperar 10 espacios en el lado donde encuentra AATGCA y 5 espacios en el otro. Con esto tenemos dos pedazos de cadena, cada uno con un lado más largo que el otro. Estos pedazos sólo se pueden pegar con cadenas a las que les sobre el código opuesto. Es decir, las enzimas de restricción cortan de manera muy específica, y los pedazos corte se pueden pegar de sólo una manera. Estas son la herramientas que necesitamos para hacer una computadora. Las secuencias de ADN van a representar nuestro código (por ejemplo, que algunas siginifiquen “cero” o “uno”), y las enzimas con “funciones” que pueden modificarlo. Si se hace con cuidado, esto puede representar operaciones básicas de una computadora. Hasta ahora parece que nos hemos complicado la vida, porque además las partículas de ADN interactuan de otras maneras. Para empezar, no están “derechitas” todo el tiempo, están enrolladas de maneras muy complicadas, tienen carga eléctrica y son susceptibles a cambios en el ambiente. Sin embargo, estas debilidades pueden ser usadas a nuestro favor. Se pueden hacer procesos en los que se separa la cadena de ADN y luego podemos agregar enzimas que si se encuentran media cadena flotando, le reconstruyen el pedazo que les falta. Es decir, duplicamos el número de cadenas que teníamos. Es decir, ¡duplicamos la capacidad de nuestra computadora! Esto quiere decir que en un tiempo lineal, aumentamos de manera exponencial la capacidad de una computadora de ADN. Los problemas que requerían una cantidad de operaciones exponencial respecto a la entrada se pueden resolver fácilmente con este método. Los problemas más grandes de complejidad computacional quedarían atrás. Hacer una computadora de ADN con este tipo de ideas no es nada sencillo. Sin embargo, si se llegara a usar de manera global, cambiaría por completo la manera en la que las computadoras funcionan. Los productos que venderían las compañias de computadoras serían completamente distintos. Algunas venderían “paquetes de ADN” que se pegan de manera más eficaz, o de manera más veloz. Podría haber patentes sobre enzimas de restricción, o “virus” de computadoras que fueran virus de verdad. A pesar de que parece un futuro lejano, ya hay trabajo en este tipo de proyectos. De hecho, ya se han programado lo que se llaman “máquinas de Turing” que emulan una funciones básicas de una computadora. En lo personal yo creo que este es el futuro de la computación. Si no me creen, acuérdense de esto cuando vayan a una tienda de electrónica porque se les acabó la lisina.