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據(jù)英國《每日郵報》10月19日（北京時間）報道，英國科學(xué)家在《自然·通訊》雜志上撰文指出，他們使用細(xì)菌和基因手段，通過對一種無害的大腸桿菌進(jìn)行基因改造，制造出了用于制造計算設(shè)備的基礎(chǔ)元件——邏輯門。這種可模塊化的新型“生物邏輯門”標(biāo)志著朝終制造出生物計算機(jī)邁進(jìn)了一大步。

邏輯門是計算機(jī)的基礎(chǔ)，它是一種對輸入信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后輸出信息的裝置。通過對不同邏輯門進(jìn)行各種組合，就可搭建出復(fù)雜的計算機(jī)電路。

在新研究中，英國帝國理工學(xué)院的科學(xué)家使用已經(jīng)被修改過的DNA來對腸道內(nèi)常見的大腸桿菌進(jìn)行重新編程，讓其在受到化學(xué)物質(zhì)的刺激時，能用蛋白質(zhì)等作為輸入信息和輸出信息，完成邏輯運(yùn)算，從而具有與當(dāng)前計算機(jī)所用電路邏輯門類似的信息處理能力。他們研制出了一類“AND（與）門”，也制造出了一類“NOT（非）門”，并將兩者結(jié)合在一起制造出了更復(fù)雜的“與非門”。

新研制出來的生物邏輯門的所作所為與電子邏輯門幾乎一樣，更重要的是，這種生物邏輯門可以模塊化地進(jìn)行邏輯門之間的疊加，而以前的生物邏輯門則不具備這種邏輯門疊加功能，因此本次研究成果是科學(xué)家們迄今制造出的先進(jìn)的“生物電路”。

該研究的領(lǐng)頭人、帝國理工學(xué)院生物工程學(xué)院理查德·杰尼教授表示，這些生物邏輯門有望成為微型生物計算機(jī)的基礎(chǔ)元件，有助于研發(fā)新一代的生物處理器，其在信息處理方面的應(yīng)用或?qū)⑴c其對應(yīng)的電子處理器一樣廣泛。

新型生物邏輯門的模塊化功能也意味著它們能被放在一起來制造不同類型的邏輯門，以便未來開發(fā)出更復(fù)雜的生物處理器。比如，科學(xué)家們可以研制出能在人的關(guān)節(jié)處游蕩的傳感器，探測此處有害噬菌斑的組成并快速將藥物遞送到受影響的區(qū)域。其他應(yīng)用還包括研制探測和破壞身體內(nèi)癌細(xì)胞的傳感器以及能置于環(huán)境中的污染檢測器來探測和中和諸如砷等有害毒素。

科學(xué)家們下一步計劃研制由多個邏輯門組成的更復(fù)雜的回路。他們面臨的一個挑戰(zhàn)是找到方法能讓多個生物邏輯門有效地結(jié)合在一起，能像電子邏輯門之間那樣有效地“溝通”，以便執(zhí)行更復(fù)雜的處理過程。

DNA中A、T、C、G的排列組合，表達(dá)大量生物信息，構(gòu)成了生命的豐富多彩。事實上，DNA不僅擁有超乎想象的儲存能力，還能同時處理海量運(yùn)算。正因為看準(zhǔn)這一特質(zhì)，科學(xué)家們才對生物計算機(jī)充滿期許?？梢韵胂螅镉嬎銠C(jī)真正問世之時，不僅能夠如本文所述在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大有建樹，甚至可能會給人類文明帶來劃時代的飛躍。邏輯門雖說距離生物計算機(jī)本身還有很長距離，但卻是其重要的基本組件——萬丈高樓平地起，基礎(chǔ)牢固，夢想才能更好地實現(xiàn)。

文章來源--胃腸機(jī)生產(chǎn)廠家普朗醫(yī)療（http://youyixuan.cn/）網(wǎng)編發(fā)表！