RNA 生物计算机实现复杂逻辑计算

一项最新研究表明，通过向大肠杆菌中添加少量带有逻辑门的遗传材料，可控制其信使 RNA 执行特定的计算，使活细胞能够经诱导以一种微型机器人或计算机的形式执行计算。相关研究结果发表在 2017 年 8 月 3 日出版的《自然》期刊上。

根据特定输入，这种细菌生物计算机可执行 12 种逻辑运算（AND、OR 和 NOT），并基于蛋白或其他分子的存在或缺失而输出计算结果。

不同于已有研究，该研究利用的是 RNA，研究人员可以为单链的 RNA 设计 RNA 回路，互补的 RNA 链结合到这种设计的回路中时能激活该回路。鉴于这种回路的所有处理元件都是利用 RNA 制造的，而且 RNA 能够呈现出巨量的潜在序列，因此该方法能够同时执行很多运算。这种平行处理能力则为开展更快和更复杂的计算提供了保障，同时确保对有限细胞资源的高效利用。

该研究对智能药物设计与投送、绿色能源和低成本诊断技术等均有重要价值，合成生物学家期望未来能利用 RNA 计算能力来诱导细菌进行光合作用、在果蝇体内合成昂贵的药物，或者诊断和消灭肿瘤细胞。