移过去，微芯片。下一代超级计算可能只能在活细菌上运行。 20 年来，一个国际科学家团队一直致力于开发一种利用细菌处理信息的生物计算机。蒙特利尔麦吉尔大学的科学家 宣布 他们的研究结果于 11 月 3 日发表 纸 今年早些时候的研究结果的详细信息发表在《自然》杂志上。
来自加拿大、欧洲、英国和澳大利亚的研究人员为这项结合了生物学、计算机科学和工程学的工作做出了贡献。研究人员表示，由此产生的生物计算机可以用来解决标准计算机难以解决的问题。
麦吉尔大学生物工程教授、该论文的资深作者 Dan Nicolaou 通过电子邮件告诉 CNET：“电子（链式）计算机不是为了解决决策树问题而设计的。”
尼古拉指出，如果电子计算机能够解决这些类型的问题，计算机将需要大量的 RAM。
该研究依靠大肠杆菌和纳特里根菌来进行计算。研究人员使用了大肠杆菌，因为它以可预测和可测量的方式在液体中移动，而使用了 V. natriegens，因为它们繁殖得非常快。
将数学变成细菌探索的隧道
研究人员用一个看似简单的数学问题（称为“子集和问题”）测试了生物计算机，但随着输入数量的增加，这个问题变得更加困难。
当子集和问题的输入变得非常大时，该问题就会给传统计算机带来问题，例如需要几个世纪甚至数百万年才能解决该问题。
研究人员将问题转化为一张图表，该图表分支为每种可能的输入组合。接下来，团队创建了一个小型物理结构，反映了子集和问题的图形。
在该结构内，他们构建了一个隧道网络来反映图的分支。隧道中的每个岔路代表一个决策点，穿过隧道的每条可能的路线代表问题的不同解决方案。
以老式方式制造处理单元
研究人员将快速繁殖的细菌释放到隧道中。快速生长的细菌穿过隧道，同时探索许多通往溶液的路径。
与数字处理相比，细菌的处理速度很慢。但细菌不像传统计算机那样依次解决问题，而是可以同时检查多个解决方案。如果您需要更多的计算能力，隧道内细菌的增殖会产生额外的处理单元来帮助解决问题。
该团队使用自动图像分析来跟踪细菌通过正确的隧道。通过这种方式，研究人员能够了解网络中的哪些路径满足问题的约束。
研究人员还能够调节温度，以防止细菌在网络中传播时过度繁殖。
是的，你可以运行博士哦
富有进取心的粉丝已经发现了如何在从大肠杆菌到恒温器的各种设备上运行《毁灭战士》（Doom），这款 1993 年开创性的第一人称射击视频游戏。尼古拉表示《毁灭战士》可能会在新系统上运行，但需要注意生物计算机的大小。
“（生物计算机）一定很大！”尼古拉说道。由于细菌制造的处理器速度较慢，因此您需要一台大型生物计算机来容纳足够的细菌来运行视频游戏。
但尼古拉表示，由于不再需要 RAM，生物计算可以帮助解决全球 RAM 短缺的问题，甚至可以扩展我们对计算机的理解。
“计算机是一种接受（输入）数字并输出（输出）数字的设备。句号，”他说。 “从我们的角度来看，计算机这个词的所有其他用法都是富有诗意的。”
