记“DNA计算机交叉创新团队”

        近年来，在国家自然科学基金支持的项目中，越来越多的课题呈现出学科交叉、融合和相互渗透的趋势。由上海交通大学Bio-X中心和中科院上海应用物理研究所等专家组成的DNA计算机交叉创新团队，就是“在单一学科纵深发展的基础上进行立体交叠”，从而取得不菲成绩的一个优秀团队。

        一项低调发布的成果

        4月初，中国科学院网站主页上出现了一条短消息：在国家自然科学基金委、中科院、科技部和上海市科委的支持下，中科院上海应用物理研究所研究员樊春海与上海交通大学Bio-X中心贺林院士、张治洲教授（现为天津科技大学教授）为主的“DNA计算机交叉创新团队”，应用DNA核酶研制成功一类新型的DNA逻辑门。尽管这条消息很短，但在此后的几天里仍被多个网站转载，并引起数家平面媒体的跟踪报道。

        “这是网站编辑又加工了一次，做了些更吸引人眼球的处理”，樊春海说，“我们上报成果的标题并不是这样的”。樊春海所说的“上报成果”是中科院系统内的信息上报制度，即各分院、研究所都有人负责及时把所里的研究成果报给中科院信息处，再由信息处进行筛选，提交中科院网站发布。因为各所上报的信息难免有公文的行文倾向，所以网站编辑会对信息做出符合新闻标准的再加工。这条由上海应用物理所上报的消息也被编辑加了一个“为发展DNA计算机奠定了基础”的副标题。

        电子计算机在很大程度上改变了人类的生活方式，然而传统的集成电路工艺已经越来越接近技术所能容许的极限。而生物计算机的诞生和发展无疑对人工智能的研究提供了一个可能的选择。在传统的电子计算机发展过程中，也经历过微处理器应用基本逻辑门（与、或、非等）构建能够执行布尔数学逻辑的电子电路的阶段。与此类似，在分子运算中一个主要的目标就是设计出可寻址的分子逻辑门。因此，编辑将这条“应用DNA核酶研制成功一类新型的DNA逻辑门”的消息加上“为发展DNA计算机奠定了基础”的副题，以及这条消息受到广泛的关注，也就不难理解了。

        “我们只是在DNA计算方面作了些探索，还不能让我们联想到计算机。”樊春海低调地说，“现在一些媒体用‘雏形’、‘奠定基础’等来描述当前的DNA计算机研究，可能还有些夸大。这种发展DNA计算的路行得通行不通都有待于进一步的探索。”

        推荐一篇文章，诞生一个团队

        2002年，张治洲从国外回来，到上海交通大学Bio-X中心工作。中心有个惯例，每周都会抽出时间让实验室的教授和研究生一起交流讨论。交流会上，与会者要向别人介绍自己一周来所做的工作，有什么新的想法，或者是将自己看到的好文章推荐给别人。在一次交流会上，有位研究生把自己看到的一篇发表在《自然》上的论文推荐给大家。那是以色列魏茨曼研究所研制出一种由DNA分子和酶分子构成的DNA计算机的文章。

        这篇文章引起了中心成员的极大兴趣。由于当时新型计算机的研究是一个热点，国际上的竞争也很激烈。而中国人在电子计算机核心技术上的知识产权份额很少，如果中国能在DNA计算机核心理论和关键技术的研制上有所突破，将可能在相关知识产权上有很大的主动性，为国家谋取巨大的经济利益，取得重要的战略价值。

        同时，进行这项研究需要DNA分子研究专家和计算科学的专家及相关学科合作攻关。这也正好与上海交通大学Bio-X中心，致力于构建由不同学术背景的人才领导的“核心”和“卫星”研究室，进行“立体交叠”式发展的思路一致。DNA计算在一定程度上可以折射出生命科学与计算科学需要逐步交叉融合的大趋势，所以从这个角度来讲,Bio-X中心开展DNA计算研究也是一种必然。结合国内做生物计算的研究情况，Bio-X中心成员认为“自己完全有能力做这方面的研究”。

        2002年7月，上海交通大学Bio-X中心开始向上海市科委提出建立研究团队的申请，很快得到上海市和上海交大的支持，不久“DNA计算机交叉创新团队”就组建了起来。团队由十几个课题组，凝聚了生物、计算机、数学、机电设计、软件、微电子、纳米生物等多学科的专家。2003年，樊春海完成加州大学的博士后研究回到国内，也以中科院上海应用物理研究所研究员的身份进入团队。

        由于这一项目从长远来看应用前景广阔，但“现在一切只是开始的摸索，一切都还不明朗”。同时这也是一个很大的基础研究课题，需要很大人力、财力的投入。创新团队中每个课题组除了团队的合作研究外，还要承担另一些课题。DNA计算机交叉创新团队这种合作形式得到了上海市科委、国家自然科学基金委、中科院、上海交大、科技部等多方支持。

        三年多时间跻身学科前沿

        利用DNA分子构建计算机的历史只有短短的十几年时间。而2002年成立的DNA计算机交叉创新团队在短短3年多时间里，走过了先跟进，再创新的历程。在深入交叉的基础上跻身学科的前沿。

        1994年，DNA之父埃德曼在《科学》上发表文章，提出了DNA计算的思想。并利用DNA计算机实现了具有7个城市和13条航线的“哈密尔顿路径问题”。这一成果在国际上产生了极其巨大的反响，并被称为DNA计算机研究中的里程碑，此后各国研究者纷纷投入该领域的研究。

张治洲说：“1994年，国内就有学者开始跟踪研究，但可惜的是基本上仅限于计算机、自动控制、信息和软件领域的学者在搞。他们做了大量的工作，但因为对生物实验方面并不熟悉，所做的多是理论研究。后来，他们也曾和生物学家合作研究过，但直到2001年前后，我国在DNA计算的实验研究方面的状态并不理想。而DNA计算研究如果没有实际的DNA分子实验进展的话很难有所突破。”   (责任编辑：泉水)

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