科技日?qǐng)?bào)北京7月13日電 （記者王小龍）美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家日前宣稱，他們用一種在人體腸道中常見的細(xì)菌開發(fā)出了一系列基本的計(jì)算機(jī)元件，如傳感器、內(nèi)存開關(guān)和電路等。這些元件能讓細(xì)菌具備感知、記憶和對(duì)腸道中的化學(xué)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的能力。未來，這些經(jīng)過編程的細(xì)菌，將能讓醫(yī)生獲得對(duì)腸道炎癥或癌癥進(jìn)行無創(chuàng)診斷和治療的能力。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《細(xì)胞》雜志上。

　　負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物工程學(xué)副教授蒂莫西·魯說，一些科學(xué)家此前用大腸桿菌進(jìn)行過類似的實(shí)驗(yàn)，但這種菌株在人體腸道中存在較少，利用價(jià)值不高。因此，他們選擇了一種更為常見的細(xì)菌——多形擬桿菌。這種細(xì)菌不但常見還能穩(wěn)定地在腸道中存在很長時(shí)間。

　　麻省理工學(xué)院生物工程學(xué)教授克里斯托弗·沃伊特表示，他們的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一系列可對(duì)細(xì)菌的基因表達(dá)進(jìn)行精確控制的方法，使這些細(xì)菌能夠?qū)δc道出血或發(fā)炎的癥狀作出反應(yīng)。一種是被稱為重組蛋白的物質(zhì)，能夠通過識(shí)別特定的DNA地址并使其反轉(zhuǎn)方向，在細(xì)菌的DNA中記錄信息；另一種是被稱為CRISPR干擾的技術(shù)，可以對(duì)特定的基因進(jìn)行控制，將其打開或者關(guān)閉。這項(xiàng)研究的小鼠試驗(yàn)獲得了成功，在實(shí)驗(yàn)中小鼠腸道中的細(xì)菌甚至能記得小鼠吃過什么食物。

　　研究人員目前正在計(jì)劃將他們的方法應(yīng)用到不同種類的細(xì)菌上。這是因?yàn)槟c道中的細(xì)菌種類繁多，經(jīng)常因人而異，這意味著一種特定的細(xì)菌或許無法適用于所有患者。此外還可以借助遺傳工具包利用細(xì)菌，制造出更先進(jìn)的基因計(jì)算電路，用來進(jìn)行無創(chuàng)診斷和治療。

　　英國倫敦帝國學(xué)院合成生物學(xué)中心的湯姆·埃利斯說，新研究用人體中較為常見的一種腸道細(xì)菌替代大腸桿菌制成了一種能在合成生物學(xué)中廣泛應(yīng)用的工具。雖然距離臨床應(yīng)用還有很長的路要走，但這項(xiàng)研究開啟了一種新的可能。不遠(yuǎn)的將來，借助這些常駐人體的工程細(xì)菌，我們將能隨時(shí)了解自身的身體狀況，并在疾病出現(xiàn)苗頭時(shí)就得到妥善治療。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　計(jì)算機(jī)一直在不斷“進(jìn)化”之中，這話毫不夸張。就在我們討論移動(dòng)終端或是虛擬技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)PC的取代之時(shí)，合成生物學(xué)家正在將傳統(tǒng)電腦完全拋在身后。這一次，美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家將腸道中的細(xì)菌加以巧妙設(shè)計(jì)，用以完成復(fù)雜的診斷和治療。這項(xiàng)技術(shù)不僅聽起來高大上，還在令科幻片里“會(huì)思考”的計(jì)算機(jī)成為現(xiàn)實(shí)。設(shè)想一下，隨著時(shí)間的推移，細(xì)菌的繁殖不斷增加，其計(jì)算能力還能繼續(xù)提高，如果這項(xiàng)技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)，今天的計(jì)算機(jī)將被徹底顛覆。