知新速递：中国科学家制造出可以完成复杂数学

据报道，来自中科院的一个科研团队创建了一种由工程DNA制成的类似计算机的系统，并使用该系统成功的计算出了900的平方根。这标志着基于DNA体系结构的新型生物计算机展现出了令人期待的广阔前景。

实际上，早在1994年，生物学家就提出过利用遗传物质进行计算的构想。近些年来，科学家们已经找到了在DNA中存储信息的方法，并且可以通过与计算机相同的逻辑规则来操作这些信息。但是，以往的研究方法很难将这种逻辑集成到可以执行复杂数学运算的电路中。

而这次由中科院研究团队创建的生物计算平台，则是迈向DNA计算机未来的重要一步。将来，这种计算机甚至可能取代当前的硅基计算机。

该研究项目的负责人表示，DNA计算仍处于起步阶段，但在解决目前基于硅的计算机难以甚至不可能解决的问题方面，它具备巨大的潜力。

研究项目中所谓的DNA计算机，并不是人们想象中充满复杂电路的铁盒子，而是一个装着定制DNA链的小瓶，设计用来连接更多作为输入的定制DNA链，然后根据存在的DNA链，使用最多五个不同波长的光进行荧光控制。不同于传统电脑依据晶体管的电压来表示位，该系统将每个唯一位表示为是否存在完整的相应DNA链。

这就意味着，要计算“1”的平方根，只需放入A链。但是如果计算484（用二进制表示为 0111100100）的平方根将需要放入C、F、G、H和I链，以表示“1”，去除A、B、D、E和J链，以表示“0”。

依据这些定制DNA链的输入，该系统会发出五种可能波长（波长为：蓝色、橙色、黄色、红色和绿色）的光中的一个或多个，分别代表五位数字的输出。这些波长的存在与否，分别代表二进制数字“1”和“0”。所以，要计算484的平方根，输入二进制数：0111100100（放入C、F、G、H和I链代表“1”，去掉A、B、D、E和J链以表示“0”），结果输出为：蓝、黄和红色光存在，而绿和橙色光不存在。这表示：五位二进制数“10110”（即十进制的“22”，484的平方根）。

而10个二进制数字，最多可以表示1023个数字。因此，研究人员能够计算出高达900的平方根，这是目前该系统可以表示的最大完全平方数。

事实上，这并不是一个计算器，也不能进行数学运算。科学家们表示，目前，这只是一个单一用途的系统，它使用表格将选定的DNA链转换成相应的光模式。这只是将DNA转换成计算机的多种不同方法中的一种，其他方法还包括酶或自组装DNA链。

然而，这样的系统实际上是很难创建的，而且要求对每个输入进行特殊的编码，以免与其他输入发生反应或产生错误的结果。但是，研究人员坚信，终有一天，基于这种设计理念，他们一定能够制造出可以完成更复杂数学运算的DNA计算机。

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