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上图 真菌可能与尺度电子装备相连。图片来历：安德鲁 阿达马茨基下图 试验室造就的脑细胞可用在计较。图片来历：托马斯 哈滕/约翰斯 霍普金斯年夜学

细菌以及超等计较机有甚么区分？区分是细菌更“高级”，由于它有更多的回路以及更强的处置惩罚威力。

所有生命都于“计较”。从相应化学旌旗灯号的单个细胞，到于特定情况中飞行的繁杂生物体，信息处置惩罚是生命体系的焦点。颠末数十年的测验考试，科学家终究最先网络细胞、份子以至整个生物体，来为人类本身的目的履行计较使命。

从素质上讲，计较机也只是信息处置惩罚器，并且人们愈来愈熟悉到年夜天然拥有富厚的这类威力。最较着的例子是繁杂生物体的神经体系，它能处置惩罚来自情况的年夜量数据并对于各类繁杂的举动“下指令”。但纵然是最小的细胞，也布满了繁杂的生物份子通路，这些通路相应输入旌旗灯号，打开以及封闭基因、孕育发生化学物资或者举行自我构造。

终极，生掷中所有使人难以置信的豪举，都依靠在DNA存储、复制以及通报遗传指令的威力。

怎样构建一台生物计较机？

生物体系有自身的怪异上风：更紧凑、能源效率更高、可自我维持以及自我修复，并且出格擅优点理来自天然界的旌旗灯号。

于已往的20年里，强盛的细胞以及份子项目东西让人们终究能于构建生物计较机范畴迈出一步。

美国麻省理工学院生物合成学家克里斯托弗 沃伊特说，该要领的焦点是“生物电路”，近似在计较机中的电子电路。这些电路触及各类生物份子彼此作用以获取输入，并对于其举行处置惩罚以孕育发生差别的输出，就像它们的硅对于应物同样。经由过程编纂支撑这些历程的遗传指令，人们此刻可以从头毗连这些电路以履行天然界从未规划的功效。

2019年，瑞士联邦理工学院哄骗CRISPR技能，构建了相称在计较机中心处置惩罚器（CPU）的生物等效物。这个CPU被插入一个细胞，于那里它调治差别基因的勾当以相应专门设计的RNA序列，使细胞实现了近似在硅计较机中的逻辑门。

印度萨哈核物理研究地点2021年更进一步，诱使一群年夜肠杆菌计较简朴迷宫的解决方案。该电路漫衍于几个年夜肠杆菌菌株之间，每一个菌株都被设计用来解决部门问题。经由过程同享信息，该电路乐成地实现了怎样于����APP多个迷宫中导航。

年夜大都生物体系其实不同在经典计较机的二进制逻辑，它们也不会像计较机芯片那样一步步解决问题。它们布满了反复、希奇的反馈轮回以及以差别速率并排运转的大相径庭的历程。

更独特的是，生物的计较威力还能彻底离开其天然情况。瑞典隆德年夜学科学家正于实验一种彻底差别的生物计较要领，使用由份子马达驱动的微小卵白质丝缭绕迷宫推进。迷宫的布局颠末精心设计，而细丝能同时摸索所有线路。这象征着解决更年夜的问题不需要更多的时间，只需要更多的细丝。

从头设计生物体系会带来甚么？

但美国马萨诸塞州塔夫茨年夜学的迈克尔 莱文以为，生命体系已经经于生物学的各个层面展示了使人赞叹的计较豪举，人们应该将重点从测验考试从头设计生物体系，转移到寻觅与现有体系交互的要领。

莱文试验室已经经证实，他们可以把持细胞之间的电通讯，帮忙它们决议怎样和于哪里生长。举个可骇的例子，这可能让蝌蚪的内脏上长出眼睛，或者让田鸡长出分外的腿。它其实不等同在计较，但团队以为它代表了怎样将天然界预先存于的电路折射为一个“新方针”。近似的要领可用来解决广泛的计较使命。

此外，真菌计较的深奥范畴也正于显示其运用潜力。英国布里斯托尔西英格兰年夜学研究显示，真菌于感知pH值、化学物资、光芒、重力以及机械应力等方面具备的威力使人印象深刻。它们好像使用电勾当的尖峰举行交流，这斥地了将它们与传统电子装备毗连的远景。

类器官智能有多智能？

要探访生物计较，离不开人们迄今已经知的最强盛计较装备：年夜脑。

当前构造项目学的前进象征着，科学家们可从干细胞中培育出相称在微型年夜脑的繁杂神经元簇，也就是“年夜脑类器官”。与此同时，能将旌旗灯号传输到脑细胞并能解码它们的反映，象征着人们已经经最先实验类器官的影象以及进修威力。

本年早些时辰，美国约翰斯 霍普金斯年夜学团队概述了“类器官智能”这一新范畴的愿景。方针与人工智能相反：他们不会让计较机更像年夜脑，而是试图让脑细胞更像计较机。

草创公司Cortical已经可练习于硅芯片上造就的人类脑细胞来玩电子乒乓游戏Pong。而于它们的新软件中，任何具备基本编码技术的人都能为“造就皿年夜脑”编程。

不外，所有这些生物计较要领今朝都远未成为支流。与设计以及打造硅芯片的威力比拟，人们把持生物学的威力仍处在低级阶段。但生物计较的伟大潜力以及投入生物技能的数十亿美元，将于将来几年为这个范畴带来倏地前进。

（原标题：谁比超等计较机更智慧、高效、紧凑？“生物计较”展示出美妙新图景）

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