活细胞:未来的数据处理“大军”
www.fjsen.com 2012-12-18 16:28   来源:中国科技网    我来说两句

前言:生物计算机可以绘制地图、让集成电路上的基本组件—逻辑门运行、执行二级制计算操作,甚至还不止于此。

据美国《大众科学》网站近日报道,并非所有计算机都要以硅为生。顾名思义,计算机是一种能处理数据、进行运算或使用所谓的逻辑门来将输入(二级制代码0和1)变成输出的机器。但现在,一个小型的国际科研团队正尝试着为计算机开辟新的疆域:将活细胞、动物以及其他活体有机物囊括进来。这些科学家正在进行各种实验,有些实验的理论性非常强,而有些实验则朝着生物计算机迈出了第一步。不管如何,所有种种尝试和努力都是为了让生物体来执行现在由芯片和电路板执行的工作。

寄居蟹进行逻辑运算

去年,英国布里斯托尔市西英格兰大学的非传统计算机学专家安迪·阿达马特兹基和日本科学家制造出了由寄居蟹运行的逻辑门。首先,他们搭建出了一些迷宫,这些迷宫复制了计算机逻辑门内线路的形状。

随后,他们让两群寄居蟹(输入)从一个逻辑门的终端“行进”到另一个逻辑门的终端,并对其行踪进行了追踪。当这两群寄居蟹相撞时,它们结合在一起,形成了一群新的寄居蟹(输出),这群新寄居蟹的行进方向常常是两群“输入”寄居蟹行进方向的矢量和的方向,这一实验表明,一个活体生物或者一套随即系统能够产生有用的顺序。

黏液菌造出“路网”

如果说寄居蟹在聚簇方面的表现可以用“良好”来形容的话,那么,寄居在腐烂的树上、名为“黏液菌”的单细胞微生物在制造地图方面的表现就更令人叹为观止了。2010年,阿达马特兹基和另外一名科学家发现,黏液菌的生长可基于地形模型,并因此很好地模拟出美国真实的网状道路系统,而且,他们还发现,由于黏液菌的培育生长具有很强的“弹性”,它还可以用于创建移动通讯和交通运输网络的模型。

有鉴于此,在过去几年里,阿达马特兹基和加拿大皇后大学的计算机科学家赛利姆·阿卡尔一直在尝试使用黏液菌构建地图网络。

在一个实验中,他们在一副加拿大地图的主要城市上放置了燕麦片(黏液菌的食物),随后,他们把这种黏液菌放在地图上的多伦多上。然后,这种黏液菌慢慢向前流动,其行进道路也是到达其他城市最有效的道路,他们这样制造出的“路网”同加拿大实际的高速公路路线几乎完全一致。

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