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DNA装置玩画连城游戏 - 2003-08-21


很多人都玩过画连城的游戏。两个人在一个九个格子的方框里下棋,不论横着竖着还是斜着,谁先连成三点一线,就算谁赢。如果有人告诉你,可以用电脑玩画连城的游戏,你可能并不觉得新鲜,而且还会认为很无聊,因为谁都知道,只要先出棋的人选择中间的方框,最后肯定非赢既和。但如果有人告诉你,用DNA来玩这个游戏的话,你会相信吗?

*DNA 物质逻辑门作用*

最近,美国的两位研究人员,哥伦比亚大学的化学专家斯多加诺维克和新墨西哥大学的计算机专家斯特法诺维克就设计出了能玩画连城游戏的DNA自动装置。他们在九月刊的《自然生物技术》杂志上发表了研究成果。简单地说,他们用九个小容器,按照画连城游戏的九个方框排列起来,容器中含有DNA 物质,起到计算机逻辑门的作用。斯多加诺维克在接受采访时说:“举例看,某个特定的逻辑门需要两种输入,才会有输出。我们实验中的输出是经过酶发生反应而产生的荧光。”

为了简化展示模型,DNA自动装置永远先走,而且永远挑选中间的方框。和DNA自动装置对弈的人,手里掌握着九种DNA,分别代表画连城的九个方框。这个人挑选出代表特定方框的DNA,点在九个容器中,等于是告诉DNA自动装置自己下一步的招数。经过化学变化,这九个方框里就会有一个方框发出绿色荧光,代表DNA自动装置的下一步选择。

*计算机领域应用DNA*

DNA 是脱氧核糖核酸的英文缩写。它是所有生物遗传的物质基础。DNA 由A、C、G、T 四种核苷酸组成,生物的遗传信息就编码存储在这些核苷酸的不同排列中。把DNA应用在计算机领域里,还是最近十年的事情。十年前,美国南加州大学的计算机专家阿德曼突然想到,人体细胞和电脑处理、储存信息的方式很相似。计算机是通过0和1的数字串来表达信息,生物体是通过分子代码的形式排列在DNA上。

*航天局资助开发*

在阿德曼的启发下,近年来DNA电脑技术的开发蓬勃发展。哥伦比亚大学的斯多加诺维克承认,他们的研究无法替代电脑先进的计算能力,但他们希望把DNA应用于其他领域。斯多加诺维克说:“我们希望最终这种技术能应用在治疗或诊断方面。例如用来分析疾病标志,并决定是否要杀死带有疾病标志的细胞。”

斯多加诺维克研究经费的来源之一是美国航空航天局。他们希望开发出分子大小的生物计算装置,用来诊断甚至治疗疾病,帮助远程飞行的宇航员。不过,斯多加诺维克估计,这种技术真正在人体上应用,可能还需要几十年的时间。

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