孟雨

科學(xué)家宣稱，20世紀(jì)80年代使計(jì)算機(jī)普及大眾的硅芯片技術(shù)將成為歷史。未來將出現(xiàn)由人類細(xì)胞制造的計(jì)算機(jī)芯片，體積更小，運(yùn)行速度更快。

近日，據(jù)國外媒體報(bào)道，未來的計(jì)算機(jī)將變得更小，科學(xué)家表示，將人體細(xì)胞連接在一起的細(xì)胞骨架（cytoskeletons），未來可用于制造計(jì)算機(jī)芯片，這將是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上一個(gè)創(chuàng)新里程碑。

一支科學(xué)家小組表示，基于細(xì)胞骨架發(fā)明了一種計(jì)算機(jī)芯片制造方法，細(xì)胞骨架是賦予細(xì)胞形狀的蛋白質(zhì)腳手架。

他們聲稱，上世紀(jì)80年代對計(jì)算機(jī)發(fā)展帶來革新的硅芯片，不久將成為過往歷史。之前科學(xué)家使用DNA制造計(jì)算機(jī)芯片，但是西英格蘭大學(xué)專家提議用一種完全不同的微觀結(jié)構(gòu)制造新型計(jì)算機(jī)芯片。該細(xì)胞因子是由僅25納米寬的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)組成，它們大約是肝炎病毒細(xì)胞長度一半。研究從員表示，運(yùn)算信號可以通過組成細(xì)胞因子的2種蛋白質(zhì)發(fā)送，它們是：肌動(dòng)蛋白和微管蛋白。

細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的微小支架，它們賦予細(xì)胞形狀，并幫助細(xì)胞移動(dòng)。如圖所示，這是一個(gè)細(xì)胞和它的細(xì)胞骨架的顯微圖像，它主要是由蛋白質(zhì)肌動(dòng)蛋白（圖中紅色部分）和微管蛋白（圖中綠色部分）構(gòu)成的管狀結(jié)構(gòu)。

它們通過原子和電子運(yùn)動(dòng)在細(xì)胞中傳輸數(shù)據(jù)，科學(xué)家可以操縱這些信號運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算指令。依據(jù)研究小組最新理論模型，這些信號可用于制造邏輯門———數(shù)字計(jì)算機(jī)的基本單元之一。

他們表示，細(xì)胞骨架制造DNA芯片具有一定優(yōu)勢，因?yàn)樗鼈兎浅：唵?，能夠更好地處理信號。如果?xì)胞骨架計(jì)算機(jī)研制成功，這些芯片將帶領(lǐng)人們進(jìn)入一個(gè)新的計(jì)算時(shí)代，計(jì)算機(jī)芯片將變得更小，更加高效。

細(xì)胞骨架非常小，因此它消耗能量很少，這使得它們比傳統(tǒng)硅芯片效率更高。它們也可以制造成3D結(jié)構(gòu)，相比之下，硅芯片必須保持平整。這意味著細(xì)胞骨架芯片能在不占用太多空間的情況下，積累形成數(shù)百萬計(jì)芯片構(gòu)成的處理器鏈。研究人員稱，由DNA或者人體細(xì)胞骨架構(gòu)成的生物芯片將徹底改變超級計(jì)算機(jī)。

英國曼徹斯特大學(xué)研究員羅斯·金稱，當(dāng)前一臺超級計(jì)算機(jī)消耗的能量相當(dāng)于數(shù)千臺細(xì)胞骨架計(jì)算機(jī)所需能量，使用生物芯片，可以獲得數(shù)量級的變化，它可放置在更小的空間中。未來不久，你將擁有一臺桌面大小的超級計(jì)算機(jī)，僅需耗很小一部分電。