植入人体内的生物计算机
2019-06-06 09:35:34    《中国中学生报》

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  以人类活细胞为核心
  
  计算机是当代人们日常生活 中经常会使用到的电子设备,它几 乎遍及了每个家庭。但你见过仅有 细胞大小,又能像电子计算机一 样能够处理大量信息的生物计算 机吗?最近,科学家就制造出了仅 由9个人类活细胞组成的生物计算 机。可别小瞧了这9个细胞,它们 可是这台生物计算机的核心。
  
  曾有科学家研究出由两个肾 细胞改造成的简单生物计算机,由 于细胞种类相同,它只能对某种物 质的存在或不存在做出反应,对人 体内物质的种类和浓度就只能“心 有余而力不足”。
  
  这台由9个细胞构成的生物计 算机就不一样了,它虽然和肾细胞 改造成的简单生物计算机差不多大 小,但性能却比它好多了,比如它 强大的信息处理能力。
  
  这台生物计算机的9个细胞均 是不同的人类活细胞,它汇集了这 9个细胞对物质做出反应的能力, 因此它可以处理许多种物质,还能 感受到这些物质的微小变化,反应 极为灵敏。每一个细胞都可以接收 信息、处理信息和输出信息,还能 互相传递信息,这让人们想起计算 机的信息处理过程。
  
  “偷师”数字计算机
  
  在数字计算机中,编码信息 通过输入设备,如键盘等,输入计算机,信息在电 路中流动,到达 主机时,主机会 对信息进行加工 处理,处理后的 信息又会通过电 路到达输出设备 如显示屏,此时 我们才会在显示屏上看到词语、数 字等输出。
  
  而生物计算机是没有电路 的,也没有如键盘等输入设备,人 体内的特殊蛋白质等物质可直接输 入生物计算机。它们将自己的种类 和浓度高低等信息直接送到“主 机”细胞,细胞对其进行处理,并 会释放相应的信息素,信息素直接 传递到下一个细胞,然后另一个细 胞再进行处理,如此等等。
  
  以人体内碘含量和甲状腺激 素的存在与否作为输入的例子。碘 是合成甲状腺激素的重要原料,一 般来说,碘含量高,甲状腺激素合 成得多。
  
  当碘的浓度较高时,处理碘 的细胞会释放一种“高浓度碘”信 息素,然后信息素传递到处理甲状 腺激素的细胞。如果细胞在接收 “高浓度碘”信息素的同时,又接 收到甲状腺激素的浓度没有发生变 化的信息,这个细胞会在处理两种 输入后释放一种信息素,这个信息 素告知人体:“你的身体出现问 题了!”如果接收到碘含量高的同 时,接收到甲状腺激素也增多的信 息,这个细胞也会释放一种信息 素,但这个信息素会“沉默”,不 会提醒我们。
  
  在生病前“报警”
  
  这台能够处理不同化学输入 的生物计算机不仅在科学界引起了极大的反响,也在医学界掀起了一 阵风浪。医学专家认为,要预防人 体疾病就需要这样的生物计算机。
  
  他们认为,在疾病初期,某 种化学物质会开始发生变化,但这 个变化是微小的,人体当时并不会 意识到这种微小的“危机”。因 此,当人们感觉到自己生病的时 候,可能已经是病症的晚期了,这 对控制疾病极其不利。 但是如果在人体中植入这台 生物计算机,它就可以监测到并处 理这些微小的变化,因为经过了细 胞的“层层处理”,最后的诊断结 果往往是比较准确的。然后将结果 和已有的疾病记录做对比,如果结 果和疾病记录吻合,就会向人们发 出预警,提醒人们要关注这种疾病 的潜在性。
  
  除了预测疾病,它还可以帮 助治疗疾病。将输入定义为某种疾 病的某种指标,当细胞接收到这种 指标输入,细胞就会释放一种治疗 型化学物质,作用在造成疾病的细 胞、细菌或病毒上。
  
  如果真正地在人体中安装许 多台这样的生物计算机,在每天早 晨醒来时,我们就可以在与其连接 的智能屏幕上,像查看邮件一样查 看自己晚间的身体状态,还可以对 自己可能会患上哪些疾病做出预测 了。
  
  海松 摘自 科学之谜

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