電子計算機是以電流來傳遞信號的，而在被視為明日之星的生物計算機中，傳遞信號的則是不同的分子——DNA（脫氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）和蛋白質(zhì)分子等等�？雌饋�，它和今天我們使用的電子計算機十分不同，不過這兩者之間卻有些微妙的相似之處。

　　DNA由GTAC四種堿基構(gòu)成，在其中的每一條單鏈上，堿基的順序可以看做是隨意的；而如果一條單鏈上某個位置的堿基是腺嘌呤A的話，另一條單鏈的對應位置上則必然是胸腺嘧啶T；鳥嘌呤G和胞嘧啶C也存在同樣的對應關(guān)系。這種方式很安全——如果一條DNA單鏈因為某種原因而被破壞，還可以根據(jù)另一條單鏈上對應位置的堿基把它補全；而且，如果我們知道了一條DNA單鏈的堿基序列，就可以制造出另一條和它匹配的單鏈來，就像我們有了一側(cè)拉鏈，就可以制造出另一側(cè)來一樣。

　　1994年，南加州大學的計算機科學家提出了用DNA計算的方式解決七頂點旅行商問題的方案。旅行商問題要求在多個頂點之間尋找出一條最短路徑，經(jīng)過所有頂點，但是每個頂點只能經(jīng)過一次。對于電子計算機來說，要解決這種問題需要先找到所有的可能路徑，再對其分別比較以選出最短路徑來。在這個實驗中，DNA計算機也使用了類似的方式，不過它的運算速度要比電子計算機快得多——但是，挑選結(jié)果出來卻要慢得多。

　　科學家們用不同堿基的組合分子定義出每個頂點和每兩個頂點之間的路徑，其中路徑的編碼剛好和兩個頂點的編碼互補；再把這些分子和合適的酶放進試管，讓它們自由組合。只需要幾秒鐘，分子們就已經(jīng)組合出了正確的答案，只不過和所有錯誤答案都混在一起而已。

　　接下來，用電泳技術(shù)先把長度符合答案的DNA鏈分揀出來，用親和力萃取技術(shù)選出所有包含第一個頂點的DNA鏈，再從中分出同時包含第二個頂點的DNA，以此類推。在經(jīng)過七次萃取之后，獲得了同時包含七個頂點的DNA鏈，以及連接這七個頂點的八條線路。這次在試管里進行的生物計算，終于獲得了數(shù)學問題的答案。

　　這項實驗的成功，掀起了DNA計算的熱潮。1997年，美國羅切斯特大學的研究者安尼麥史·雷和荻原光德用DNA分子實現(xiàn)了計算機的基本器件邏輯門，讓傳統(tǒng)的布爾邏輯運算成為可能；但是只有邏輯門并不意味著可以制造出計算機，就像掌握了燒磚的技術(shù)并不意味著能夠建造起摩天大樓一樣。

　　在進入21世紀之后，DNA計算的熱點主要集中到自組裝相關(guān)計算和體內(nèi)DNA計算上來。這些研究方向?qū)⒖赡軙炀图{米尺度上的計算元件，也可能會制造出針對性很強的新型檢測方法和藥物。相關(guān)的研究成果層出不窮，但是還遠遠沒有能夠達到可以實際應用的程度。

　　猛犸：科技專欄作者，IT技術(shù)宅