美科学家加紧开发DNA计算机
【英国《星期日泰晤士报》4月30日文章】题:DNA对大幅度提高计算机的能力举足轻重
脱氧核糖核酸,即DNA,是构成生命的基本结构单元,它带有在每种生物体内都能找到的遗传物质。如今,人们又发现它具有很多大型机的特性,于是正在兴起一种非常新的技术,将利用复杂的DNA螺旋结构解决迄今连最快最大的计算机都束手无策的问题。
美国的数学家、分子生物学家、化学家和计算机科学家正在进行合作,以极大的努力建造这种在未来可能广泛使用的计算机。这些行动是由5个月前发表的一篇突破性论文引发的。那篇论文指出,在化学反应中,利用DNA分子的片段作为计算机符号解决复杂的数学问题是很有可能的。
其中的一个计划是制造一台液体的DNA计算机,体积为一立方米,能存储的信息比世界上现有的所有计算机存储的信息总和还要多。
DNA计算机的基本工作原理是:化学反应几乎是瞬间发生的。通过与酶的相互作用,这些反应使编码的分子序列发生改变,从而以一种新的编码DNA形式得出问题的答案,这使得这种计算机的计算速度极快。据估计,DNA计算机在几天内完成的计算将比迄今制造的所有计算机进行过的全部计算都多。
洛杉矶南加利福尼亚大学的计算机理论家莱昂纳德·阿德勒曼博士(就是他于去年11月份在《科学》杂志上发表的那篇论文开拓了一个实实在在的新科学领域)提醒说:“分子计算机的思想仍处于萌芽阶段,要花时间来看看它是否可行。我们已经做了理论上的工作,但我们还需在实验室中做很多工作。”
但4月份早些时候在普林斯顿大学召开的一次讨论热烈的会议中,200名与会的研究人员中有些人认为,实用的DNA计算机将在5年内面世。普林斯顿日本电气公司研究所的埃里克·鲍姆博士说:“这件事十拿九稳。”
分子计算机的另一个长处是:它异常节省能量,它使用的能量只等于传统计算机的十亿分之一。据估计,它将用百亿亿分之一的空间存储信息,因为信息本身就存储在计算机“罐”里的万亿个DNA中。
一个装有DNA的试管的管底所存的信息比人脑中能存的全部信息要多100万倍。
未来的计算机也许是两者的混合物,利用传统的计算机进行大多数的处理工作,而用DNA罐作存储器。但是,也会遇到一个难题,因为如果让DNA分子在溶液中放置的时间过长,DNA分子容易变质。
日本电气公司研究所的沃伦·史密斯博士说:“过一段时间,你的DNA计算机可能就会溶解。”他还说,混合和分析DNA序列是一项历时久而且复杂的工作,可能犯错误。他认为,实用的DNA计算机仍然离我们很遥远。

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