用細菌“攢”一台電腦吧
- 發佈時間：2015-07-14 01:30:44 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京7月13日電 （記者王小龍）美國麻省理工學院的科學家日前宣稱，他們用一種在人體腸道中常見的細菌開發出了一系列基本的電腦元件，如感測器、記憶體開關和電路等。這些元件能讓細菌具備感知、記憶和對腸道中的化學信號進行響應的能力。未來，這些經過編程的細菌，將能讓醫生獲得對腸道炎症或癌症進行無創診斷和治療的能力。相關論文發表在最近出版的《細胞》雜誌上。
負責此項研究的麻省理工學院電腦科學和生物工程學副教授蒂莫西·魯説，一些科學家此前用大腸桿菌進行過類似的實驗，但這種菌株在人體腸道中存在較少，利用價值不高。因此，他們選擇了一種更為常見的細菌——多形擬桿菌。這種細菌不但常見還能穩定地在腸道中存在很長時間。
麻省理工學院生物工程學教授克裏斯托弗·沃伊特表示，他們的團隊開發出了一系列可對細菌的基因表達進行精確控制的方法，使這些細菌能夠對腸道出血或發炎的症狀作出反應。一種是被稱為重組蛋白的物質，能夠通過識別特定的DNA地址並使其反轉方向，在細菌的DNA中記錄資訊；另一種是被稱為CRISPR干擾的技術，可以對特定的基因進行控制，將其打開或者關閉。這項研究的小鼠試驗獲得了成功，在實驗中小鼠腸道中的細菌甚至能記得小鼠吃過什麼食物。
研究人員目前正在計劃將他們的方法應用到不同種類的細菌上。這是因為腸道中的細菌種類繁多，經常因人而異，這意味著一種特定的細菌或許無法適用於所有患者。此外還可以借助遺傳工具包利用細菌，製造出更先進的基因計算電路，用來進行無創診斷和治療。
英國倫敦帝國學院合成生物學中心的湯姆·埃利斯説，新研究用人體中較為常見的一種腸道細菌替代大腸桿菌製成了一種能在合成生物學中廣泛應用的工具。雖然距離臨床應用還有很長的路要走，但這項研究開啟了一種新的可能。不遠的將來，借助這些常駐人體的工程細菌，我們將能隨時了解自身的身體狀況，並在疾病出現苗頭時就得到妥善治療。
總編輯圈點
電腦一直在不斷“進化”之中，這話毫不誇張。就在我們討論移動終端或是虛擬技術對傳統PC的取代之時，合成生物學家正在將傳統電腦完全拋在身後。這一次，美國麻省理工學院的科學家將腸道中的細菌加以巧妙設計，用以完成複雜的診斷和治療。這項技術不僅聽起來高大上，還在令科幻片裏“會思考”的電腦成為現實。設想一下，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，如果這項技術最終實現，今天的電腦將被徹底顛覆。
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