新型超級(jí)生物計(jì)算機(jī)模型問世

文/陳丹

新型超級(jí)生物計(jì)算機(jī)模型問世

文/陳丹

作為人體細(xì)胞能量來源的三磷酸腺苷（ATP），也可以用來驅(qū)動(dòng)下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。加拿大研究人員的這個(gè)新發(fā)現(xiàn)有望為研發(fā)只有書本大小的超級(jí)生物計(jì)算機(jī)打開大門。與動(dòng)輒占地?cái)?shù)百平方米的傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)相比，這樣的設(shè)想實(shí)在誘人。

加拿大麥吉爾大學(xué)生物工程系主任丹·尼克勞帶領(lǐng)的國際研究團(tuán)隊(duì)在近日出版的《美國國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表論文稱，他們研制出了一個(gè)超級(jí)生物計(jì)算機(jī)模型，能夠利用與大型超級(jí)電子計(jì)算機(jī)同樣的并行運(yùn)算方式快速、準(zhǔn)確地處理信息，但整體尺寸卻小得多，能耗也更低，因?yàn)樗且揽克谢罴?xì)胞內(nèi)都存在的蛋白質(zhì)來運(yùn)行的。

這個(gè)超級(jí)生物計(jì)算機(jī)模型的電路看起來有點(diǎn)像從空中俯瞰一個(gè)繁忙有序的城市道路交通圖——1.5厘米大小的芯片就是“城市”，但在蝕刻好的“道路”上運(yùn)行的并非傳統(tǒng)微芯片中電流驅(qū)動(dòng)的電子，而是蛋白質(zhì)短串（研究人員稱之為“生物代理”）。它們被ATP驅(qū)動(dòng)著，以可控的方式運(yùn)行。

這種生物驅(qū)動(dòng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)完全不會(huì)像傳統(tǒng)的超級(jí)電子計(jì)算機(jī)那樣散熱，因此無需降溫處理，不僅更節(jié)能，可持續(xù)性也更強(qiáng)。雖然目前的模型已經(jīng)能夠通過并行計(jì)算有效處理復(fù)雜的經(jīng)典數(shù)學(xué)問題，但研究人員也認(rèn)識(shí)到，距離開發(fā)出全尺寸的功能性超級(jí)生物計(jì)算機(jī)還有很長的路要走。

尼克勞表示，很難斷言全規(guī)模的超級(jí)生物計(jì)算機(jī)何時(shí)能夠問世，但對(duì)于處理更大、更復(fù)雜的問題而言，將他們的設(shè)備與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，形成一個(gè)混合系統(tǒng)或是一種很好的解決辦法。目前他們正在采用多種途徑推進(jìn)相關(guān)研究。