科技前沿 細菌加DNA打造微型生物電腦

    在利用細菌和DNA研製出數字裝置的基本組件之後，科學家朝著打造生物電腦的夢想又向前邁進一步。一些科學家認為，未來的小型生物電腦能夠在我們的身體內「巡邏」，監視我們的健康狀況，解決它們發現的任何問題。

    倫敦帝國學院的研究人員證明，他們能夠利用對人體無害的細菌和化學物質研製出「生物邏輯門」。邏輯門是當前微處理器的組件。在《自然通信》雜誌上，生物邏輯門被稱為科學家迄今為止研製的最先進的生物電路。

在利用細菌和DNA研製出數字裝置的基本組件之後
科學家朝著打造生物電腦的夢想又向前邁進一步

    倫敦帝國學院教授理察-基特尼表示：「邏輯門是矽電路的基本組件，是我們整個數字時代的基礎。沒有邏輯門，我們便無法處理數字信息。現在，我們已經證明能夠利用細菌和DNA研製出這些組件。我們希望我們的研究成果能夠引領一個生物處理器的新時代，它們在信息處理方面的應用將和電子處理器一樣重要。」

    研究小組指出，生物邏輯門能夠在將來的某一天成為微型生物電腦的組件，但他們還有很長的一段路要走。其中的一項應用是，研製能夠在人體動脈中遊動的傳感器，用於探測有害的斑堆積，而後快速將治療藥物輸送到受影響區域。其他應用包括研製探測和摧毀體內癌細胞的傳感器，以及可以部署到環境中的汙染監視器，用於探測和中和砷等危險毒素。

一些科學家認為小型生物電腦能夠在我們的身體內「巡邏」
監視我們的健康狀況，甚至可用於探測和摧毀癌細胞

    此前的研究就已證明研製生物邏輯門具有可行性，當時研製的生物邏輯門能夠像電子邏輯門一樣運轉。新型生物邏輯門是一個模塊，能夠組裝成不同類型的邏輯門，為未來研製更複雜的生物處理器鋪平道路。研究人員在一項實驗中演示了生物邏輯門如何以電子邏輯門採用的「打開」和「關閉」的方式處理信息。

    科學家成功利用大腸桿菌研製出一種被稱之為「AND門」的邏輯門。這種細菌通常存在於腸道。研究小組利用經過修改的DNA改造大腸桿菌，能夠在化學物質的刺激下像電子邏輯門一樣打開和閉合。研究人員同樣證明生物邏輯門能夠連接在一起，構成更複雜的組件，所採取的方式與電子組件類似。

    在另一項實驗中，他們研製了「NOT門」，與AND門組成更複雜的「NAND門」。下一步，研究人員將研發由多個邏輯門構成的更複雜電路。他們面臨的其中一個挑戰是，找到一種方式將多個邏輯門組合在一起——與電子邏輯門組合的方式類似——進行更複雜的處理。