英研製出生物“邏輯門” 向微型生物電腦邁進
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北京時間10月20日消息,英國研究小組在利用細菌和DNA研製出數字裝置的基本組件之後,正朝着打造生物電腦的夢想向前邁進。一些科學家認爲,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,生物邏輯門被稱之爲科學家迄今爲止研製的最先進的生物電路。
倫敦帝國學院教授理查德-基特尼表示:“邏輯門是硅電路的基本組件,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爲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游動的傳感器,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污染監視器,用於探測和中和砷等危險毒素。
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,爲未來研製更復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爲“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,構成更復雜的組件,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門組成更復雜的“NAND門”。下一步,研究人員將研發由多個邏輯門構成的更復雜電路。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——進行更復雜的處理。
來源:新浪科技
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