Para peneliti di California Institute of Technology (Caltech) telah berhasil menciptakan sebuah jaringan saraf tiruan yang beroperasi menggunakan untaian DNA. Inovasi ini merupakan lompatan signifikan dalam bidang komputasi molekuler, memanfaatkan reaksi kimia antar untaian DNA untuk melakukan perhitungan dan meniru proses pembelajaran pada sistem biologis.
Dipimpin oleh Profesor Lulu Qian, seorang pakar bioengineering di Caltech, penelitian ini menandai langkah krusial dalam mendemonstrasikan perilaku pembelajaran yang lebih kompleks dalam sistem kimia. Studi yang berjudul "Supervised learning in DNA neural networks" ini diterbitkan dalam jurnal Nature pada 3 September 2025. Kemampuan belajar ini merupakan komponen kunci kecerdasan, baik alami maupun buatan, yang memungkinkan sistem untuk beradaptasi dan membuat keputusan berdasarkan pengalaman.
Dalam penelitian ini, jaringan saraf tiruan berbasis DNA tersebut dilatih untuk mengenali angka tulisan tangan, sebuah tugas yang secara tradisional menantang bagi jaringan saraf tiruan konvensional. Sistem ini mengkodekan setiap angka sebagai pola unik untaian DNA. Melalui reaksi kimia spesifik, sistem ini menghasilkan sinyal fluoresen yang sesuai dengan digit yang dikenali, menunjukkan potensi komputasi DNA dalam melakukan tugas pengenalan pola yang rumit.
Kemampuan jaringan saraf tiruan berbasis DNA ini untuk belajar dari contoh membuka kemungkinan baru untuk pengembangan sistem komputasi molekuler yang adaptif dan hemat energi. Sistem semacam itu berpotensi diaplikasikan di berbagai bidang, termasuk kedokteran, di mana mereka dapat digunakan untuk menciptakan obat "pintar" yang beradaptasi secara real-time terhadap ancaman patogen. Di bidang ilmu material, sistem ini dapat mengarah pada pengembangan material "pintar" yang belajar dan beradaptasi dengan kondisi eksternal.
Penelitian ini merupakan kelanjutan dari karya Profesor Qian dan timnya yang telah menjadi pionir dalam komputasi DNA. Pada tahun 2018, mereka berhasil mengembangkan jaringan saraf tiruan berbasis DNA yang mampu mengenali angka tulisan tangan, semakin memperkuat potensi komputasi DNA untuk tugas-tugas kompleks. Kemajuan terbaru ini menggarisbawahi minat yang terus tumbuh dan potensi besar dalam komputasi molekuler, dengan harapan sistem ini akan menjadi lebih canggih dan menghasilkan aplikasi inovatif di berbagai domain ilmiah dan teknologi di masa depan.
Studi ini merupakan bagian dari tren yang lebih luas dalam memanfaatkan biomolekul untuk komputasi, meniru efisiensi dan kemampuan adaptasi sistem biologis.