中評社北京7月12日電／據參考消息網報道，據英國《新科學家》周刊網站7月1日報道，利用分子解決問題的計算機的能耗是傳統計算機的萬分之一。如果做得更大，這些生物計算機能有效解決通常需要花大量時間和精力來應對的複雜物流問題。
在計算機發展史的大部分時期，隨著芯片的尺寸變小，其運行所需的能量也變少。但這種關系在大約15年前破裂了，這意味著，執行大型計算任務的計算機并不像我們曾希望的那樣節能。
讓未來的計算機更節能的一種方法可能是，完全放棄電子學而轉向生物學。德國德累斯頓工業大學的蒂爾·科滕及其同事制造了一台基於芯片的生物計算機，利用在通道中移動的分子來解決問題。
這種芯片由玻璃制成。為了執行計算任務，研究人員利用一種包含驅動蛋白分子和微管的流體來填充芯片。
微管構成了細胞內部“支架”的一部分，驅動蛋白沿著它們移動以運輸其他分子。但生物計算機的設計將這種情況顛倒過來。科滕說，在生物計算機中，在芯片的通道中移動的微管實際上在驅動蛋白上“衝浪”。所有微管同時移動，意味著可以同時執行許多計算任務。
微管在通道中移動，每條路徑對應計算機的一個嘗試性解決方案。然後，研究人員拍攝圖像以讀取生物計算機的輸出信息，并確定最成功的解決方案。
科滕說，生物計算機可以解決密集的組合問題，例如計算一架必須在多個城市停留的飛機的最佳航綫。
美國哥倫比亞大學的亨利·赫斯說，與十年前制造的第一代生物計算機相比，上述新型生物計算機是一個重大進步。＜nextpage＞
傳統計算機能够更快地解決特定問題，但要解決包含更多變量的組合問題，電子計算機可能需要花費數十億年的時間。加拿大麥基爾大學的丹·尼古勞說，如何提升電子計算機的計算速度是一個懸而未決的問題，而對於新的生物計算機來說，研究人員只需要加入更多分子，就能在幾天內解決問題。微管非常小，1克流體可以容納數萬億個微管，這是個有利條件。
“衝浪”分子執行每一步計算的能耗也僅是傳統計算機中的電子的萬分之一。科滕說：“可以這麼理解：這些（分子）馬達已經過10億年進化過程的優化。”
這種新設備是迄今為止其同類設備中功能最強大的，但就實用性而言還不够先進。科滕說，要實際應用於物流等領域，該團隊開發的計算機需要更多的分子，這對制造技術而言是一項挑戰，而且，微管在通道中移動時“拐錯彎”也會造成更多錯誤。他說：“我們制造的生物計算機正處於人們剛開始組裝第一批晶體管時電子計算機所處的狀態。” |
