這就是大腸桿菌

經濟觀察網 記者 焦建 近日，一個美國科學家團隊利用經巧妙設計的大腸桿菌，制成了可解決復雜數學問題的細菌計算機，且速度遠快于任何以硅為基礎的計算機。此項發表在《生物工程》雜志上的研究證明，細菌也可用于解決如“漢彌爾頓路徑問題”這樣的復雜數學難題。

然而，對這種細菌計算機進行編程可不是一件容易的事。研究人員通過改變大腸埃希菌的DNA，將該數學問題簡化為只有3個城市的版本并加以編碼。這些城市由一系列會令細菌發出紅光或綠光的基因組合代表，而城市間可能的途徑由DNA的隨機排序進行搜尋。產生正確答案的細菌會同時發出兩種顏色的光，從而將之變成黃色。

此項研究除了證明細菌計算的能力之外，還為合成生物學領域做出了重要貢獻。電子電路由晶體管、二極管及其他元件組成，生物電路也是如此。目前，合成生物學家們已共同創建了《標準生物零件登記簿》，而此項最新研究的成果又為這個登記簿增添了60多個新零件。?

除了證明了細菌計算的威力之外，該小組還為合成生物學領域做出了重要貢獻。就像電子電路是由一些晶體管、二極管及和其他元件組成，生物電路也同樣如此。

但是生物具有一個天生的缺陷——菌群易受外來干擾，感染后大量死亡。就像傳統電腦中防御病毒、保護文件一樣，科學家們不得不想辦法來保護細菌。

而且，這種計算機目前也只是一種“概念性”的階段，跟真正的計算機還有很大的差距。就連美國麻省理工學院的合成生物學家湯姆·奈特也表示，不要期待細菌超級計算機短時間內面世。奈特說“這開啟了應用廣泛的生物計算之門，不過還并不會令你的Xbox運行得更快?！?

小貼士：

漢彌爾頓路徑問題是指：譬如有10個城市，從北京出發，以上海為目的地，不重復走遍所有10個城市的最短路線。這個看似簡單的問題要解決起來其實超乎想象的復雜。因為從北京到上海的所有可能路線組合高達350萬條，普通計算機要找出其中最短的路線需要花很長的時間，因為它一次只能嘗試一條。而一臺由數百萬細菌組成的計算機則能同時考慮每一條路徑。隨著時間的推移，細菌的繁殖不斷增加，其計算能力還能繼續提高。