科技日報記者 張夢然
經(jīng)過基因改造的細菌可協(xié)同識別質數(shù)、識別元音，甚至計算出披薩可以平分成的最大塊數(shù)?？茖W家表示，像這樣的微型生物計算機在尺寸和成本方面都可勝過傳統(tǒng)計算機芯片。研究成果發(fā)表在最新《自然·化學生物學》雜志上。
印度加爾各答薩哈核物理研究所桑格拉姆·巴格團隊對屬于大腸桿菌的一種細菌進行了基因改造，使其能夠以各種方式組合起來解決問題。這些改造后形成的細菌神經(jīng)元，在隨后的實驗中以各種組合方式排列，完成了多達12項任務。
研究人員表示，這是一個類似樂高的模塊化系統(tǒng)。它們不是多細胞生物，但它們作為一個多細胞實體一起參與工作。
通常來講，傳統(tǒng)計算機用低電壓和高電壓表示的0和1傳遞信息。但在細菌神經(jīng)元中，則用化學物質來代替。這些改造后的細菌能對化學刺激作出反應，二進制數(shù)字通過3種化學物質的存在或不存在來進行輸入。
通過發(fā)出綠色或紅色熒光，不同排列的細菌神經(jīng)元可顯示0到9之間的數(shù)字是否為質數(shù)，或者A到L之間的字母是否為元音。它們甚至能僅用直線來評估披薩可均分成多少片。
每個細菌神經(jīng)元的長度只有2到5微米，但它們可處理輸入和輸出，并配有自己的化學電源。研究人員指出，此類生物計算機的尺寸可比傳統(tǒng)計算機小很多。而且由于它們能自我復制，因此可大規(guī)模生產(chǎn)，而且成本低廉。
目前，生物計算機研究者已利用單細胞生物創(chuàng)建了人工神經(jīng)網(wǎng)絡。但研究人員表示，之前還不曾有人演示過可解決大量問題的可編程生物計算機。
新研究中細菌培養(yǎng)物的作用相當于單層人工神經(jīng)網(wǎng)絡。這種架構是ChatGPT等大型語言模型的核心，只是后者組織結構更大、更復雜。
