在细胞中植入可编程电路，你的细胞就能像计算机一样

在最新的新闻中，研究人员称他们已经成功地“制造”了一种更强大的类似计算机的人类细胞，最终可以用来监测人类健康，甚至治疗癌症和其他疾病。

使用基因编辑工具CRISPR-Cas9，研究人员可以使人类细胞像计算机一样运行，并“制造”他们称之为“程序可扩展电路”的东西。

苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系的生物技术和生物工程教授马丁·福西内格说:“这种细胞计算机听起来可能是一个非常颠覆性的想法，但事实并非如此。人体本身就是一台大型计算机。自古以来，人类新陈代谢就一直在使用数万亿个细胞的计算能力。”

细胞像计算机一样工作，改变基因表达，利用Cas9蛋白的一种特殊变体读取核糖核酸序列，然后激活和抑制基因表达以产生某些蛋白质。

虽然这里的“技术”是基于生物学原理，但它非常类似于计算机处理器的操作，计算机处理器可以被告知根据期望的结果执行特定的操作。

通过控制“细胞计算机”的运行，这项技术不仅可以通过对某些化学过程或代谢物的反应来判断人体的健康状况，还可以帮助人体对健康状况做出反应。

研究人员说，例如，如果发现一种生物标记在体内停留很长时间，这种现象可能表明癌症正在转移。“生物计算机”可以锁定正在生长的肿瘤，并利用其功能“切断”肿瘤。

研究人员称，这项技术与其他生物计算机的区别在于它的处理能力。科学家们不仅考虑了一台“生物计算机”，还考虑了整个细胞网络——事实上，这是一种智能组织，可以大大提高处理能力。

“一个微小的组织由数十亿个细胞组成，每个细胞都有自己的双核处理器。理论上，这样一个“计算器官”将比超级计算机拥有更多的计算能力，同时消耗更少的能量。”

根据弗格森的假设，给一台蜂窝电脑供电非常简单，“不像超级电脑，这种电脑只需要一片面包就能获得所需的能量。”

这一发现标志着在“制造”计算机细胞和帮助改善人类健康方面的重大突破。以前的研究主要集中在蛋白质基因开关的使用上。科学家说蛋白质基因开关的信息处理能力低，一次只能处理一个命令。

研究人员表示，他们的下一个研究方向将是添加能够处理更复杂命令和信息的多核处理器。