廖明奇

　　信息技术领域的科学家通常很少提及酶、氨基酸和基因等生物学概念。但是，随着电脑软硬件新一轮革命的开始，情况将发生根本性的变化。一些科学家认为，新一轮的电脑革命可能是生物革命。

　　人工智能专家、美国马萨诸塞州库日韦尔技术公司的雷·库日韦尔说，电脑科学家已开始认识到，如果要制造和人脑一样复杂的电脑，模仿生物学是他们的最佳选择。因此，电脑公司和大学研究人员都忙着学习生物学速成课程。IBM公司正在努力研制一种“自主”电脑。这是一种运用生物学驱动的自我管理程序进行昼夜无故障运行的复杂机器。

　　最近，以色列科学家则取得了实际进展，他们成功研制出一种微型分子计算机，该计算机是由生物酶分子完成运算。负责此项研究的希伯来大学的科学家们使用了两种酶：葡萄糖脱氢酶(GDH)和辣根过氧化酶(HRP)。这两种酶产生的化学反应能实现计算机的逻辑运算，两种酶反应时表示为二进位的1，空缺时表示为二进位的0。

　　事实上，分子计算机的研制在以色列一直进行着。以色列魏兹曼研究院耶胡达·夏皮罗教授的研究小组2001年在试管中研制出第一台分子计算机模型，该计算机具有数学计算功能。2003年，他们又研制出了改进的分子计算机，该计算机可以利用输入的DNA分子作为它惟一的能量来源，在2004年被“吉尼斯世界纪录大全”列为世界上最小的生物计算设备。

　　夏皮罗研究小组研制的这种分子计算机只有一滴水滴大小，却包含有数目繁多的各种器件，这些器件完全由DNA构成。这种计算机所需动力仅为10亿分之一瓦特，它用酶做硬件，用DNA分子作为软件。据介绍，该生物电脑的内部包含有一万亿个活的细胞，每秒钟可完成10亿次手术，准确率高达99.8%。

　　分子计算机比目前普遍采用硅元素制成芯片的计算机更具优势，由于分子计算机可实现并行计算，因此其运算速度更快，计算功能更强大。但是，科学家们看重的显然并不是分子计算机在速度上的优势，而是它对于医学可能带来的积极作用。

　　科学家表示，尽管测定癌症的分子计算机目前尚处于非常初级的阶段，但研究人员认为，通过进一步研究，未来的分子计算机设备将可以被直接植入人体，可用来鉴别癌症分子，进行癌症治疗，为彻底治愈癌症找到了新的方法，或者将它植入人体内用以监控患者药剂使用状况和生理反应。

　　德国在生物信息技术领域也处于世界领先位置。

　　早在2003年年底，德国科学家就宣布，研发出了一种“神经芯片”，这种新型生物感应芯片可以对生物体的神经细胞受激反应进行模拟和数据分析，为研究神经细胞、神经网络和脑组织的生物功能开创了新的方法。

　　德国马普学会的科学家介绍说，这种芯片首先接收神经细胞等发出的电波，而后将这些数据导入计算机进行分析处理。据介绍，这种芯片大小为5×6毫米，每平方毫米上有大约1.64万个感应器，能将神经细胞发出的极弱的信号放大并进行相关数据处理。每个神经细胞至少有一个感应器与之相对应，而每个感应器每秒至少能记录下2000个数据值。

　　科学家介绍说，测量不会对神经细胞造成伤害，依据记录下的数据，他们可以对单个细胞直至整个细胞群在受到刺激或者特定状态下的反应进行分析。他们说，人脑中有着数以亿计的神经细胞构成的“神经丛林”。它们不断进行着信息交换。借助这种新型芯片，人们能对它们的生理功能进行更加精确的分析测定，新的认识将有助于医学、心理学和人体信息科学。