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“分子计算机”的科幻梦想正变得越来越现实


展示早期图灵机的复杂性。

分子机器的工作原理就像核糖体一样,指令会被编码在一个分子上,另一个分子会解释它们,或者读出它们。

图源:Getty Images

大卫·利梦想建造一台小型机器。真的小。微不足道的东西。或者更像……分子.英国曼彻斯特大学的有机化学家Leigh说:“像我这样的化学家已经致力于将分子转化为机器大约25年了。”“当然,这都是婴儿阶段。你是在前人的基础上前进的。”

1936年,英国数学家艾伦·图灵设想了一种能够执行任何精确编码算法的自主机器。这台假想的机器将读取一条布满符号的磁带,这些符号按顺序解释后,就会指示机器采取行动。它可以将代码转录、翻译或计算转换为消息,或将数学问题转换为答案。图灵机是现代计算机的预言。虽然你的笔记本电脑不需要依靠磁带来运行程序,但它背后的原理是一样的。“这为现代计算机奠定了基础,”利说。

利现在相信,微型分子版的图灵机可以组装我们在有机领域努力构建的东西,比如新药物和塑料,它们的特性如此增强和精确,以至于目前的工具无法达到。他相信自己能做到。“很明显,这是可能的,”他说,“因为已经有了这个被称为生物学的工作实例。”大自然赋予了每一种生命形式它的图灵机版本:核糖体,一种沿着mRNA序列滑动的细胞结构,一次生成一个氨基酸的蛋白质。没有它们地球上的生命就无法运转。

《连线》杂志
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