细胞计算机

细胞计算机（Cellular Computer）是一种利用细胞内部自然产生的红霉素、抗生素和根皮素分子来进行信息编码的新型计算机。这些分子能够作为输入信号，在细胞内触发特定的生化反应，进而产生红色或绿色荧光蛋白，以此表示计算的结果。这种计算过程并不会影响细胞的基本功能，使得细胞能够在保持其原有特性的同时，还能执行类似于计算机的二进制运算。

特性

细胞计算机相对于传统电子计算机而言，具有更大的灵活性。这是因为负责信息传递的生物分子可以被其他生物分子替代，而电子计算机则受限于单一的电子信号。此外，细胞计算机还可以与电子计算机进行直接的信息交换，这得益于两者之间共享的逻辑基础。科学家们期望通过这样的交互，能够更深入地探索生物的各种生理机制，并且有助于研发新的疾病治疗方法。

发展历史

中国科学院学者曾邦哲在1999年提出了将遗传信息系统视为基因组智能的观点，并设想了人工编程和人工进化的可能性。他建议重新设计细胞内部的复杂生物分子相互作用网络，以实现细胞的人工生命系统的构建。同年初，他在德国创立了系统生物科学与工程网站，并开始筹备相关的国际会议和学术组织。2002年，他在德国提出了分子模块、细胞器和基因群的概念，并设计了细胞信号通信的生物计算机模型。通过人工设计和合成基因、基因链以及信号传导网络，对细胞进行工程改造和程序重编写，实现了复杂的计算和信息处理能力。因此，细胞计算机也被称作湿计算机（wet computer）、活体计算机或者细胞机器人。2012年，瑞士的研究人员成功在动物胚胎肾细胞内制造出了两种重要的生物数字电路——半加器和半减器，这两种电路能够分别对两个二进制数进行加法或减法操作。这是当时最为复杂的生物电路之一，为未来细胞计算机的发展奠定了基础。

参考资料

科学家开发“细胞计算机”:人体就是一台大型计算机.新浪科技.2024-11-06

大科学计划概述:人类基因组计划.中国科学院.2024-11-06

科学网—动物细胞内构建出生物数字电路.科学网.2024-11-06