【细菌计算机】细菌计算方法

时间：2020-03-28 07:41:37　来源：雅意学习网本文已影响人

　　近日，一个美国科学家团队利用经巧妙设计的大肠杆菌。制成了可解决复杂数学问题的细菌计算机，且速度远快于任何以硅为基础的计算机。此项发表在《生物工程》杂志上的研究证明，细菌也可用于解决如“汉弥尔顿路径问题”这样的复杂数学难题。
　　然而，对这种细菌计算机进行编程可不是一件容易的事。研究人员通过改变大肠埃希菌的DNA，将该数学问题简化为只有3个城市的版本并加以编码。这些城市由一系列会令细菌发出红光或绿光的基因组合代表，而城市间可能的途径由DNA的随机排序进行搜寻。产生正确答案的细菌会同时发出两种颜色的光，从而将之变成黄色。
　　此项研究除了证明细菌计算的能力之外，还为合成生物学领域做出了重要贡献。电子电路由晶体管、二极管及其他元件组成，生物电路也是如此。目前，合成生物学家们已共同创建了《标准生物零件登记簿》，而此项最新研究的成果又为这个登记簿增添了60多个新零件。
　　除了证明了细菌计算的威力之外，该小组还为合成生物学领域做出了重要贡献。就像电子电路是由一些晶体管、二极管及和其他元件组成，生物电路也同样如此。
　　但是生物具有一个天生的缺陷――菌群易受外来干扰，感染后大量死亡。就像传统电脑中防御病毒、保护文件一样，科学家们不得不想办法来保护细菌。
　　而且，这种计算机目前也只是一种“概念性”的阶段，跟真正的计算机还有很大的差距。就连美国麻省理工学院的合成生物学家汤姆・奈特也表示，不要期待细菌超级计算机短时间内面世。奈特说“这开启了应用广泛的生物计算之门，不过还并不会令你的Xbox运行得更快。”
　　
　　小贴士
　　汉弥尔顿路径问题是指：譬如有lO个城市，从北京出发，以上海为目的地，不重复走遍所有10个城市的最短路线。这个看似简单的问题要解决起来其实超乎想象的复杂。因为从北京到上海的所有可能路线组合高达350万条，普通计算机要找出其中最短的路线需要花很长的时间，因为它一次只能尝试一条。而一台由数百万细菌组成的计算机则能同时考虑每一条路径。随着时间的推移。细菌的繁殖不断增加，其计算能力还能继续提高。

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