解密DNA计算机

郁仁佳

DNA是生物体内引导生物发育与生命机能运作的遗传物质。计算机是可以进行计算，具有存储记忆功能，能够按照程序运行的现代智能电子设备。二者似乎没有什么直接关系，那DNA计算机又是什么呢？

DNA计算机是什么

不论是做数学题时常用的计算器，还是能处理海量数据的超级计算机，它们的功能主要体现在以下几个方面：一是信息存贮功能，二是信息处理功能，三是信息输出接入功能，简单地说就是能记、能算、能表达。目前我们使用的普通计算机一般是使用物理元件通过电路的开和关来实现信息的存贮、处理、输出功能，所以通常被称为电子计算机。如果用DNA这种具有生命活性的物质来替代电子元件的功能，实现生命信息密码的存贮、复制、输出功能，那么这台计算机就叫做DNA计算机。

DNA计算机怎么造

科学家曾经把一些DNA片段放进化学溶液里，然后通过向溶液里输入蛋白质或其他化学物质，利用化学变化的结果达到信息贮存、处理、输出的目的。电子计算机通过物理电路的通断实现信息加工功能，而DNA计算机则用化学变化的结果实现这些功能。那么电子计算机也可称为物理材质计算机，DNA计算机则是化学材质计算机。不过科研人员发现，将DNA溶解在化学溶液中进行信息处理有一个弊端，即DNA在溶液里不稳定，爱四处游走，容易“误撞”，进而产生意外的不可控的化学反应，从而影响DNA计算机的运算效率和精度。

这个问题很快解决了，科学家运用类似折纸的办法，先把DNA片段排列在一平面内，再经过多重的复杂折叠，它们就立体有序地集成化地被固定在空间内，形成类似于电路板形态的DNA排列板，即“DNA化学反应次序板”。折叠的方式越复杂，次序板的集成程度就会越高，计算机的体积就会越小，计算容量则会越大。

DNA计算机有何用

也许同学们有疑问，电子计算机的运行能力已经很强大了，为什么要剑走偏锋，去开发让人难以理解其算法的DNA计算机呢？这是因为电子计算机无论多强大，总是有个无法实现的难关：电子计算机是物理性的，无法与人体细胞功能兼容相通，也就是它无法完美地接入人体，不能与人体细胞进行信息互换。

DNA计算机与人体的融接价值非常大，可以直接读取人体细胞信息，从而获得个体基因的缺陷、异变、突变现象。然后通过基因信息分析，预测个体将要发生个什么疾病，已经产生了什么样的隐疾，出现了疾病之后应该如何治疗等。载入人体的DNA计算机不但可以读取人体错误变异的基因信息，还可以通过信息输出直接干预错误变异信息的修正修补，通过这种基因信息的读取或干预，DNA计算机将可以让一位因基因缺陷而致失明的患者重见光明。

未来，通过人体基因信息的读取和干预功能，DNA计算机这位“超级医生”能幫我们打败很多目前难以治愈的疾病。拥有了普通电子计算机，人类实现了远征宇宙的伟大梦想；而依靠DNA计算机的活性功能，人类将实现把控自身健康的超级梦想。