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计算机＋生物技术＝？
本世纪中期，随着计算机的诞生，构成生命奥秘的DNA结构也逐步揭开。当时就有人预言，物理学与生物学将会出现一次神奇的联姻。如今，这种联姻的结果，已初见端倪。一方面，外科移植体的计算机化不断扩大人体神经系统的功能，另一方面，DNA电路板的出现正在逐步克服硅芯片本身的局限性。
英国利丁大学控制论教授凯文·渥威克在外科芯片移植体技术方面的研究成果引人注目。去年8月，他让医生将一个23毫米长的无线电脉冲转发器和一个备有个人信息的硅芯片植入他的左臂。这一装置可以给计算机发送指令，并能用来自动开门。渥威克期望在两年之内再植入一个更先进的移植体———与其神经系统相连，直接通过思维就能够与人、甚至因特网进行交流的移植体。他说：“所有的程序都已安排好了，下一步就可以实验从一个脑中提取电信号，然后传输到另一个脑中。”
美国佐治亚州亚特兰大市的埃默利大学的科学家差不多在去年同一时间将一小型电路板植入了一个中风患者的脑中，使他能够移动计算机搜索器。他们的研究目标是使用同样的电路板帮助瘫痪病人开关电灯，甚至发送电子邮件。
移植体计算机化的同时，计算机的生物技术化也在试行。最新的一代实验计算机正在模拟我们人类的大脑。《科学将如何改变21世纪》的作者、物理学家米基奥·卡库已经看到了计算机与生物技术结合的可能性。他说，“我们正在寻找神经原与硅芯片之间的相似处，研制基于神经网络的计算机。尽管目前研制出来的最先进的神经网络拥有的智力还非常有限，但大多数科学家认为，仿生计算机是未来发展之路。”他还预言，到2020年，运算速度更快的DNA微处理器将取代硅芯片。
美国新泽西州贝尔实验室的研究者们正在改进第一台DNA计算机。这是 1994年由南加州大学的艾德曼设计的。它被装在一些微型的试管中，其基本工作原理是：单条DNA以预定的方式和与之对应的DNA相配接。艾德曼计算机是按天（而非常规计算机所需的按年）解决了貌似简单的“最佳路径问题”。该实验室的物理学家艾伦·米尔斯说，这一问题的解决表明了DNA用以处理高难度数学问题的巨大潜力。米尔斯的目标是制造一台脱胎于艾德曼计算机的神经网络计算机。它的基本构造与大脑相仿，不像传统计算机那样采用数字输入，而是类比输入。“ 我们将大量DNA装入罐子，加进盐和酶，然后加以培养，这样，不同的 DNA就开始互相寻找。”他说：“我们所做的，不再是连接线路，而是将所需材料放入罐中。”
日本厚木NTT生物技术研究组一直在研究将电信号送入大脑神经原的方式。通过将脑组织切片附植于微电极的方法，将电流直接传到神经原，并可以控制由神经原交触而产生的电流。令人惊异的是，神经原生成了电极的表层，最后形成了智能———机器界面。该研究组认为，只要发现信息是如何在神经突触间以电子方式传递的，就一定能找到在计算机和大脑间建立有效界面的方法。将电信号送入脑神经原将有助于消除患者动作失调的生理障碍。
贝尔实验室生物计算机部的物理学家萨尔佩什卡尔正在研制由处理数据的硅芯片构成的人造耳朵和人造视网膜。“我们通过放置一个能给大脑传输声像的芯片模拟视听觉”，他说，“由于大脑相当的精密、聪敏，所以它能够接受并理解我们发出的信息。”这项技术的成功有望使聋盲人康复。
改进的硅芯片甚至可以用来改善并增强人的记忆力。英国电信研究所所长科克伦说，“想想拥有一个真正快速处理数据和记忆的PC界面的大脑吧，它不会曲解，不会老化。我们将不会忘掉任何东西，也可以加工一切信息，甚至可以将自己置身于一个超越先天范围的感觉刺激当中……”
尽管这一切到下个世纪中叶才能最终完全实现，但人脑与计算机的融合，将是计算机和分子生物技术高度发展的必然结果。人类将很快就会意识到“湿件”开发（类比硬件，软件的智能移植体）及创造“第三脑叶”（相对左、右脑而言的具备类脑功能的生物计算机）的重大意义和光明前景。这不仅是科学家们的共识，也是全人类对新世纪的期待。
(人民日报1999-06-07)
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