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科技日報記者 張夢然

經過基因改造的細菌可協同識別質數、識別元音，甚至計算出披薩可以平分成的最大塊數。科學家表示，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計算機芯片。研究成果發表在最新一期《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。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，二進制數字通過3種化學物質的存在或不存在來進行輸入。

通過發出綠色或紅色熒光，不同排列的細菌神經元可顯示0到9之間的數字是否為質數，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計算機小很多。而且由于它們能自我復制，因此可大規模生產，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建了人工神經網絡。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。

新研究中細菌培養物的作用相當于單層人工神經網絡。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。