DNA計算機
——算算你有病嗎？

山東省莒南縣第八中學 史 峰

DNA計算機不是異類

我們平常用的計算機就是電路板集成的運算工具。比較簡單的是做數學題時非常想用，老師卻百般阻撓的計算器。當更多計算器的功能疊加在一起時，便集合成了計算能力更加強大的計算機，它不僅可以用來算術，還可以用來打游戲、上網、做科研。當計算機的運算能力再進一步提高時，超級計算機就出現了。所有計算機的功能主要體現在以下幾個方面：一是信息存貯功能；二是信息處理功能；三是信息輸出接入功能。

目前我們使用的普通計算機多數是通過物理元件電路的“開”“關”來實現信息的存貯、處理、輸出功能的，所以通常被稱為“電子計算機”。

如果用DNA來替代電子元件的功能，就出現了“DNA計算機”這種奇怪的稱謂。但是DNA計算機其實并不是異類：DNA的主要功能就是實現生命信息的存貯、復制（處理）和輸出，這三個功能與電子計算機一致。因此，DNA計算機是正道計算機，只是它用的是“生命活性”元件，而普通計算機用的是“無生命活性”元件。

DNA計算機怎么制造

較早的時候，科學家把DNA放進化學溶液里，然后向溶液里輸入蛋白質或其他化學物質，利用化學變化的結果達到信息存貯、處理、輸出的目的。

但是，致力于DNA計算機研發的科學家發現，這種信息處理的方式有一個壞處：DNA在化學藥水里四處游走，容易產生意外不可控的化學反應結果，從而影響DNA計算機的運算效率和精度。因此，他們決定拋棄化學藥水，設法把DNA固定起來，希望通過DNA的有秩序的化學反應來獲取更加精確高效的信息處理結果。

很快這個研究方向有了成果：科學家通過多重的復雜折疊，將DNA立體有序地固定在空間內，形成類似于電路板形態的“DNA化學反應次序板”。折疊的方式就是DNA化學反應路徑板的集成方式，折疊的方式越復雜，DNA化學反應路徑板的集成程度就越高，計算機的體積就越小，計算容量則越大。

DNA計算機有什么用

按說現實世界擁有電子計算機，就完全能夠勝任“上天入地”的計算需求了，為什么還要劍走偏鋒，去開發讓人難以理解的DNA計算機呢？

不錯，電子計算機的信息處理功能是足夠強大，并且還在繼續強大的道路上。但是無論電子計算機多么強大，它總是有個無法實現的難關：無法完美地接入人體，與人體細胞進行信息互換。而DNA計算機可以直接與人體進行具有生命感的對接，成為真正的“體載計算機”。

DNA計算機可以直接讀取人體細胞信息，從而獲得個體基因的缺陷、異變、突變信息，然后通過基因分析，預測個體已經發生了什么樣的隱疾，將要發生什么疾病，以及發生了疾病之后應該如何治療。這是因為與人體融接的DNA計算機不但可以讀取人體錯誤變異的基因信息，還可以通過信息輸出直接干預錯誤變異信息的修正修補。通過這種基因信息的讀取或干預，DNA計算機可以讓一位因基因缺陷而導致失明的患者重見光明。

依靠DNA計算機的活性功能，人類將有可能實現把控健康的夢想，這個夢想不但偉大，而且更有實際價值。