DNA計(jì)算機(jī)
——算算你有病嗎？

山東省莒南縣第八中學(xué) 史 峰

DNA計(jì)算機(jī)不是異類

我們平常用的計(jì)算機(jī)就是電路板集成的運(yùn)算工具。比較簡單的是做數(shù)學(xué)題時非常想用，老師卻百般阻撓的計(jì)算器。當(dāng)更多計(jì)算器的功能疊加在一起時，便集合成了計(jì)算能力更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，它不僅可以用來算術(shù)，還可以用來打游戲、上網(wǎng)、做科研。當(dāng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力再進(jìn)一步提高時，超級計(jì)算機(jī)就出現(xiàn)了。所有計(jì)算機(jī)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是信息存貯功能；二是信息處理功能；三是信息輸出接入功能。

目前我們使用的普通計(jì)算機(jī)多數(shù)是通過物理元件電路的“開”“關(guān)”來實(shí)現(xiàn)信息的存貯、處理、輸出功能的，所以通常被稱為“電子計(jì)算機(jī)”。

如果用DNA來替代電子元件的功能，就出現(xiàn)了“DNA計(jì)算機(jī)”這種奇怪的稱謂。但是DNA計(jì)算機(jī)其實(shí)并不是異類：DNA的主要功能就是實(shí)現(xiàn)生命信息的存貯、復(fù)制（處理）和輸出，這三個功能與電子計(jì)算機(jī)一致。因此，DNA計(jì)算機(jī)是正道計(jì)算機(jī)，只是它用的是“生命活性”元件，而普通計(jì)算機(jī)用的是“無生命活性”元件。

DNA計(jì)算機(jī)怎么制造

較早的時候，科學(xué)家把DNA放進(jìn)化學(xué)溶液里，然后向溶液里輸入蛋白質(zhì)或其他化學(xué)物質(zhì)，利用化學(xué)變化的結(jié)果達(dá)到信息存貯、處理、輸出的目的。

但是，致力于DNA計(jì)算機(jī)研發(fā)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種信息處理的方式有一個壞處：DNA在化學(xué)藥水里四處游走，容易產(chǎn)生意外不可控的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果，從而影響DNA計(jì)算機(jī)的運(yùn)算效率和精度。因此，他們決定拋棄化學(xué)藥水，設(shè)法把DNA固定起來，希望通過DNA的有秩序的化學(xué)反應(yīng)來獲取更加精確高效的信息處理結(jié)果。

很快這個研究方向有了成果：科學(xué)家通過多重的復(fù)雜折疊，將DNA立體有序地固定在空間內(nèi)，形成類似于電路板形態(tài)的“DNA化學(xué)反應(yīng)次序板”。折疊的方式就是DNA化學(xué)反應(yīng)路徑板的集成方式，折疊的方式越復(fù)雜，DNA化學(xué)反應(yīng)路徑板的集成程度就越高，計(jì)算機(jī)的體積就越小，計(jì)算容量則越大。

DNA計(jì)算機(jī)有什么用

按說現(xiàn)實(shí)世界擁有電子計(jì)算機(jī)，就完全能夠勝任“上天入地”的計(jì)算需求了，為什么還要劍走偏鋒，去開發(fā)讓人難以理解的DNA計(jì)算機(jī)呢？

不錯，電子計(jì)算機(jī)的信息處理功能是足夠強(qiáng)大，并且還在繼續(xù)強(qiáng)大的道路上。但是無論電子計(jì)算機(jī)多么強(qiáng)大，它總是有個無法實(shí)現(xiàn)的難關(guān)：無法完美地接入人體，與人體細(xì)胞進(jìn)行信息互換。而DNA計(jì)算機(jī)可以直接與人體進(jìn)行具有生命感的對接，成為真正的“體載計(jì)算機(jī)”。

DNA計(jì)算機(jī)可以直接讀取人體細(xì)胞信息，從而獲得個體基因的缺陷、異變、突變信息，然后通過基因分析，預(yù)測個體已經(jīng)發(fā)生了什么樣的隱疾，將要發(fā)生什么疾病，以及發(fā)生了疾病之后應(yīng)該如何治療。這是因?yàn)榕c人體融接的DNA計(jì)算機(jī)不但可以讀取人體錯誤變異的基因信息，還可以通過信息輸出直接干預(yù)錯誤變異信息的修正修補(bǔ)。通過這種基因信息的讀取或干預(yù)，DNA計(jì)算機(jī)可以讓一位因基因缺陷而導(dǎo)致失明的患者重見光明。

依靠DNA計(jì)算機(jī)的活性功能，人類將有可能實(shí)現(xiàn)把控健康的夢想，這個夢想不但偉大，而且更有實(shí)際價值。