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1 細胞計算機 -概述

  細胞計算機(Cellular Computer)是指使用細胞內自然生成的紅霉素、抗生素和根皮素分子來對信息進行編碼。這些分子能發揮輸入的作用,在細胞內關閉或是開啟相關反應。這一反應將導致紅色或綠色熒光蛋白的生成,也標誌著計算結果的產生。例如,在半加器所處的細胞內,兩種分子同時存在將使其發出紅光。這些反應的發生不會幹擾細胞的一般功能,卻允許它們在繼續充當正常細胞的同時,也能表達計算機的二進位語言。

2 細胞計算機 -功能

  細胞計算機比電子計算機更加靈活,因為負責信息傳輸的生物分子可以被其他生物分子所取代,而傳統的計算機只能局限於(單一的)電子信號。細胞計算機甚至可與電子計算機直接進行交流,由於二者具有同樣的邏輯,科學家希望電子計算機能和細胞更好地開展對話。細胞計算機將有利於對生物各種生理機制的深入研究,也有利於開發治療疾病的新方法。

3 細胞計算機 -現狀

  中科院1999年曾邦哲提出把遺傳信息系統看作基因組智能(genomic intelligence)可以人工編程與人工進化(artificial evolution),重新設計細胞內複雜生物分子相互作用網路,從而使細胞成為人工生命系統。
  1999年初,曾邦哲(曾傑)在德國創建系統生物科學與工程網和籌備國際會議與協會,在線公布了細胞通訊和細胞內的分子生物系統電子元件和電子線路設計原理圖,2002年在德國提出分子模塊、細胞器、基因群設計細胞並設計細胞信號通訊的生物計算機模型。
  人工設計與合成基因、基因鏈、信號傳導網路等,對細胞進行工程改造與重編程序,可以做複雜的計算與信息處理,從而細胞計算機又稱為濕計算機(wet computer)或活體計算機、細胞機器人等。
  2012年,瑞士研究人員富塞內格爾等人在動物胚胎腎細胞內,製成了兩種關鍵的生物數字電路:半加器和半減器,它們能分別加上或減去兩個二進位數。這是迄今為止製成的最複雜的生物電路,有望用於組建細胞計算機。
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