代真
以人類活細(xì)胞為核心
計(jì)算機(jī)是當(dāng)代人們?nèi)粘I钪薪?jīng)常會(huì)使用到的電子設(shè)備,它幾乎遍及了每個(gè)家庭。但你見過僅有細(xì)胞大小,又能像電子計(jì)算機(jī)一樣能夠處理大量信息的生物計(jì)算機(jī)嗎?最近,科學(xué)家就制造出了僅由9個(gè)人類活細(xì)胞組成的生物計(jì)算機(jī)??蓜e小瞧了這9個(gè)細(xì)胞,它們可是這臺(tái)生物計(jì)算機(jī)的核心。
曾有科學(xué)家研究出由兩個(gè)腎細(xì)胞改造成的簡單生物計(jì)算機(jī),由于細(xì)胞種類相同,它只能對(duì)某種物質(zhì)的存在或不存在作出反應(yīng),對(duì)人體內(nèi)物質(zhì)的種類和濃度就只能“心有余而力不足”。
這臺(tái)由9個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的生物計(jì)算機(jī)就不一樣了,它雖然和腎細(xì)胞改造成的簡單生物計(jì)算機(jī)差不多大小,但性能卻比它好多了,比如它強(qiáng)大的信息處理能力。
這臺(tái)生物計(jì)算機(jī)的9個(gè)細(xì)胞均是不同的人類活細(xì)胞,它匯集了這9個(gè)細(xì)胞對(duì)物質(zhì)作出反應(yīng)的能力,因此它可以處理許多種物質(zhì),還能感受到這些物質(zhì)的微小變化,反應(yīng)極為靈敏。每一個(gè)細(xì)胞都可以接收信息、處理信息和輸出信息,還能互相傳遞信息,這讓人們想起計(jì)算機(jī)的信息處理過程。
“偷師”數(shù)字計(jì)算機(jī)
在數(shù)字計(jì)算機(jī)中,編碼信息通過輸入設(shè)備,如鍵盤等,輸入計(jì)算機(jī),信息在電路中流動(dòng),到達(dá)主機(jī)時(shí),主機(jī)會(huì)對(duì)信息進(jìn)行加工處理,處理后的信息又會(huì)通過電路到達(dá)輸出設(shè)備如顯示屏,此時(shí)我們才會(huì)在顯示屏上看到詞語、數(shù)字等輸出。
而生物計(jì)算機(jī)是沒有電路的,也沒有如鍵盤等輸入設(shè)備,人體內(nèi)的特殊蛋白質(zhì)等物質(zhì)可直接輸入生物計(jì)算機(jī)。它們將自己的種類和濃度高低等信息直接送到“主機(jī)”細(xì)胞,細(xì)胞對(duì)其進(jìn)行處理,并會(huì)釋放相應(yīng)的信息素,信息素直接傳遞到下一個(gè)細(xì)胞,然后另一個(gè)細(xì)胞再進(jìn)行處理,如此等等。
以人體內(nèi)碘含量和甲狀腺激素的存在與否作為輸入的例子。碘是合成甲狀腺激素的重要原料,一般來說,碘含量高,甲狀腺激素合成得多。
當(dāng)?shù)獾臐舛容^高時(shí),處理碘的細(xì)胞會(huì)釋放一種“高濃度碘”信息素,然后信息素傳遞到處理甲狀腺激素的細(xì)胞。如果細(xì)胞在接收“高濃度碘”信息素的同時(shí),又接收到甲狀腺激素的濃度沒有發(fā)生變化的信息,這個(gè)細(xì)胞會(huì)在處理兩種輸入后釋放一種信息素,這個(gè)信息素告知人體:“你的身體出現(xiàn)問題了!”;如果接收到碘含量高的同時(shí),接收到甲狀腺激素也增多的信息,這個(gè)細(xì)胞也會(huì)釋放一種信息素,但這個(gè)信息素會(huì)“沉默”,不會(huì)提醒我們。
雖然生物計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī)有著許多的不同,但兩者均遵循著輸入——處理——輸出的程序,只不過生物計(jì)算機(jī)輸入的是生物物質(zhì),處理器是細(xì)胞,輸出的是信息素而已。另外這種計(jì)算機(jī)只能植入人體內(nèi)使用,而不能在人體外單獨(dú)使用。
在生病前“報(bào)警”
這臺(tái)能夠處理不同化學(xué)輸入的生物計(jì)算機(jī)不僅在科學(xué)界引起了極大的反響,也在醫(yī)學(xué)界掀起了一陣風(fēng)浪。醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為,要預(yù)防人體疾病就需要這樣的生物計(jì)算機(jī)!
他們認(rèn)為,在疾病初期,某種化學(xué)物質(zhì)會(huì)開始發(fā)生變化,但這個(gè)變化是微小的,人體當(dāng)時(shí)并不會(huì)意識(shí)到這種微小的“危機(jī)”。因此,當(dāng)人們感覺到自己生病的時(shí)候,可能已經(jīng)是病癥的晚期了,這對(duì)控制疾病極其不利。
但是如果在人體中植入這臺(tái)生物計(jì)算機(jī),它就可以監(jiān)測(cè)到并處理這些微小的變化,因?yàn)榻?jīng)過了細(xì)胞的“層層處理”,最后的診斷結(jié)果往往是比較準(zhǔn)確的。然后將結(jié)果和已有的疾病記錄作對(duì)比,如果結(jié)果和疾病記錄吻合,就會(huì)向人們發(fā)出預(yù)警,提醒人們要關(guān)注這種疾病的潛在性。
除了預(yù)測(cè)疾病,它還可以幫助治療疾病。將輸入定義為某種疾病的某種指標(biāo),當(dāng)細(xì)胞接收到這種指標(biāo)輸入,細(xì)胞就會(huì)釋放一種治療型化學(xué)物質(zhì),作用在造成疾病的細(xì)胞、細(xì)菌或病毒上。
如果真正地在人體中安裝許多臺(tái)這樣的生物計(jì)算機(jī),在每天早晨醒來時(shí),我們就可以在與其連接的智能屏幕上,像查看郵件一樣查看自己晚間的身體狀態(tài),還可以對(duì)自己可能會(huì)患上哪些疾病作出預(yù)測(cè)哦。
有人認(rèn)為,在人體內(nèi)植入生物計(jì)算機(jī)會(huì)破壞人體自身的細(xì)胞體系。但人體早已經(jīng)是一臺(tái)復(fù)雜的計(jì)算機(jī),體內(nèi)的細(xì)胞無時(shí)無刻不在執(zhí)行著DNA的指令,再植入這臺(tái)以人類活細(xì)胞為核心的生物計(jì)算機(jī),和安裝一個(gè)微小軟件又有什么差別呢?