來(lái)自美國(guó)戴維森學(xué)院,、北卡羅來(lái)那大學(xué)和密蘇里西部大學(xué)等多個(gè)高校生物和數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究人員，通過(guò)對(duì)埃希氏菌屬大腸桿菌添加基因,，成功創(chuàng)造出細(xì)菌計(jì)算機(jī),。這一經(jīng)基因改造后的細(xì)菌是名副其實(shí)可以進(jìn)行計(jì)算的“微生物”，實(shí)驗(yàn)顯示,，它的確具備解決傳統(tǒng)數(shù)學(xué)問(wèn)題“翻煎餅難題”的能力,。該項(xiàng)研究成果公布在5月21日的《每日科學(xué)》網(wǎng)站上。
    　　傳統(tǒng)的“翻煎餅難題”中包含了一堆不同大小的煎餅,，每個(gè)煎餅都有金黃色面和烤焦面,。要求是將最大的煎餅放在最底下并使得每個(gè)煎餅的金黃色面朝上，而解決者操作的每一步只能一次操作一個(gè)或者連續(xù)的幾個(gè)煎餅,，改變其順序或者朝向以達(dá)到要求,，步驟最少的路徑為最佳解。這一傳統(tǒng)問(wèn)題是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)基本算法問(wèn)題,。
    　　實(shí)驗(yàn)中,，研究人員把DNA片段當(dāng)作“煎餅”，把從其他細(xì)菌中分離得到的基因添加到大腸桿菌中,，并且設(shè)計(jì)了一個(gè)利用特異性位點(diǎn)進(jìn)行重組的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA元件的倒置,，這樣大腸桿菌就可以通過(guò)DNA片段的移動(dòng)和反向插入來(lái)進(jìn)行“DNA煎餅”的排序和翻轉(zhuǎn)。同時(shí)研究人員也為大腸桿菌加入了一個(gè)可以使大腸桿菌獲得抗生素抗性的基因,，只有當(dāng)DNA片段排序正確時(shí),，大腸桿菌才顯出抗性。這個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題在細(xì)菌中被解決的時(shí)間反映了解決煎餅難題所需要的最少步驟,。
    　　研究小組帶頭人卡麥樂(lè)•海恩斯解釋說(shuō),，與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，這種生物計(jì)算機(jī)有更多潛在的優(yōu)勢(shì),，一個(gè)小搖瓶就可以培養(yǎng)上百億的細(xì)菌,，每一個(gè)都能包含多個(gè)拷貝的DNA片段用來(lái)計(jì)算,；而且這些細(xì)菌計(jì)算機(jī)能夠平行工作互不干擾，這就意味著它們有可能比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快,，用更少的空間,，使用更低的成本；除了平行外,，生物計(jì)算機(jī)由于以活的生物為載體,，也可以利用修復(fù)機(jī)制在重復(fù)使用后進(jìn)化。
    　　隨著對(duì)生物的研究越來(lái)越細(xì)化,，人們開(kāi)始利用細(xì)胞來(lái)完成設(shè)計(jì)者設(shè)想的各種任務(wù),，這一學(xué)科被稱(chēng)為合成生物學(xué)。例如把網(wǎng)絡(luò)同簡(jiǎn)單的細(xì)胞相結(jié)合,，提高生物傳感性以幫助檢查人員確定地雷或生物武器的位置等工作,。此項(xiàng)研究的順利完成，不僅證明了在生物細(xì)胞里進(jìn)行高強(qiáng)度的計(jì)算是可行的,，而且為包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存以及基因操作在內(nèi)的應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑,，是合成生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)突破。

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