En DNA-dator är en molekylär dator som fungerar biokemiskt. Den ”beräknar” med hjälp av enzymer som reagerar med DNA-strängar och orsakar kedjereaktioner. Kedjereaktionerna fungerar som en slags simultan beräkning eller parallell bearbetning, varvid många möjliga lösningar på ett givet problem kan presenteras samtidigt med den korrekta lösningen som ett av resultaten.
Ordet ”dator” är något missvisande i detta sammanhang, eftersom de flesta människor idag tänker på en dator som en maskin som kan generera ordbehandling, producera kalkylblad, visa grafik, kryssa på Internet och spela MP3-filer. Men i sin kärna är det en samling elektroniska impulser som arbetar över kiselbaserade kretsar. Elektroniska datorer lagrar information i binär form, sätter sedan ihop och tolkar informationen på ett meningsfullt sätt. En DNA-dator har samma grundläggande förmåga att lagra information och beräkna lösningar, även om dess metodik är annorlunda genom att den fungerar utanför molekylära automatiseringar eller förinställda reaktioner. Dess största potentiella fördelar kan ligga inom andra områden än elektroniska datorer.
Till exempel är en DNA-dator en liten flytande dator – DNA i lösning – som kan tänkas göra sådant som att övervaka blodet in vitro. Om en kemisk obalans upptäcks, kan DNA-datorn syntetisera den nödvändiga ersättningen och släppa ut den i blodet för att återställa jämvikten. Det kan också eliminera oönskade kemikalier genom att demontera dem på molekylär nivå, eller övervaka DNA för anomalier. Denna typ av vetenskap kallas nanovetenskap, eller nanoteknik, och DNA-datorn är i huvudsak en nanodator.
DNA-datorn är bara i sina tidiga utvecklingsstadier. Även om rudimentära nanodatorer utför beräkningar, krävs fortfarande mänsklig interaktion för att separera det korrekta svaret genom att befria DNA-datorlösningen från alla falska svar. Detta uppnås genom en serie kemiska steg. Men experter uppmuntras av de medfödda förmågorna hos en DNA-dator och ser ljust på framtiden.
Leonard Adleman, en av pionjärerna inom DNA-datorn, rapporterar att ett enda gram torkat DNA kan lagra samma mängd information som får plats på en biljon CD-skivor. Detta, tillsammans med fördelarna med parallell bearbetning och den försumbara kraft som krävs, garanterar att DNA-datorn, eller nanodatorn, kommer att fortsätta att förfinas och fulländas. När molekylära datorer blir verklighet kommer manipulation av materia på DNA-nivå att leda till många genombrott inom alla områden av vetenskap, industri och medicin.