purk
2002-01-24, 01:15 AM
跟隨大自然的帶領，以色列科學家已建好極微小的DNA電腦，體積只有一只試管
的1兆分之1，但每秒可執行10億項作業，準確度高達99.8%。
這種顯微電腦不是用數字及公式來解決問題，它的輸入、輸出及軟體都用
DNA分子製成，這些分子可在活的有機體內儲存及處理編碼資訊。
科學家把這種DNA電腦視為傳統電腦的未來競爭者，一方面是傳統電腦
的體積已縮到極限，另方面則因為DNA電腦頗有潛力，速度可以比傳統電腦快很多。
以色列魏斯曼學院的夏比洛教授指出，他們用生物分子造出極微小的電腦，
小到無法單獨運作，通常是1兆個電腦同時運作，有能力執行10億項作業。
這種DNA電腦也是歷來第一部無論輸入、輸出、軟體或硬體均由生物分子
組成的可程式自律運算機器。
雖然這種電腦目前還太簡單，無法立即產生實際用途，但它有望成為明日
DNA電腦的基礎，這種DNA電腦或可在人體細胞內運作，發揮監督功能，
偵測細胞內可能導致疾病的變化，並合成藥物來改正這些變化此顯微電腦也有望成為未來掃瞄DNA庫藏的電腦雛形，透過平行方式大幅
加快掃瞄速度，進而提高DNA知識的擷取效率。
1立方公分DNA能裝載的資訊比1兆片CD更多。包含人類基因的雙螺旋狀DNA分子，
靠A、T、C、G這四種化學基來儲存資訊，記憶容量超大，科學家對此才剛展開探索。
DNA電腦研究小組負責人夏比洛指出，活細胞含有不可思議的分子機制，操控DNA
、RNA等資訊編碼分子，基本方式與電腦運算非常相近。
他補充說，由於人類仍不知如何有效修改分子機制或創造新機制，研究關鍵乃在於
發現天然的現有機制，將來把這些機制結合起來，或許可執行運算任務。
DNA運算是一門非常新的科學，起步迄今還不到10年，最早是由南加大的艾德曼
為開山祖師，他當時使用試管內的DNA來解答數學問題 。
全球各地的科學家今日都致力結合電腦科技與生物科技，希望利用大自然自有的
設計來處理資訊。
（取材自路透)整篇文章就像科幻小說，與其貼這種聳動的文章，不如去找出原理告訴大家。
評論:
文章漏洞百出，例如：
何謂DNA電腦？何謂DNA運算？
如果你看過DNA computing, Genetic Algorithm方面的書，你就會明白
媒體報導的與實際上有很大的出入！
解釋:
如何利用分子生物學來解決硬性演算法的問題(hard algorithmic problems)，數學家
就想到了DNA (因為DNA分子很特別，它有方向性、互補且A-T/G-C配對)。數學家利用
DNA的規則(分生學家眼裡那是DNA的本質)，想發展出解決目前尚未有好的演算法的
問題，於是就發展出所謂DNA computing這領域。而DNA computing之終極目標是要
發展出非常高效率的生物分子電腦(biomolecular computers)。
想瞭解DNA computing, 首先是要懂離散數學裡的圖論，比方講漢彌爾頓路徑問題
(The Hamiltonian path problem)。
以解決Hamiltonian directed path problem (HDPP) 為例，從數學的演光來看，
G=(V,E), |V|=n, |E|=m, (註：此表一圖形由n個節點與m個邊組成)，其中s and t表
圖中兩個不同的節點，驗證此圖是否有一路徑(s, v1, v2,...t)，其長度為n-1且其中
的每一節點均不同？答案是至多有(n-2)!個路徑。
但你要以DNA sequence表示的話，那步驟就多到我打不下去了(其中還包含許多預設立場須成立才行)。
DNA computing是萬能的嗎？不！至少有下列問題
1. 以DNA計算的方式能與有藝術境界的演算法的電子電腦相競爭嗎？--在HDPP
問題裡，如果一個圖有100個節點，那須有10^30個DNA分子來表示每一個不同
的路徑，再假設每一克水能含有10^23個DNA分子，則共需要10^7 g的水，也就是要
有7噸大的反應槽。所以可行嗎？
2. 它會發生那些錯誤？--DNA degradation, errors in biochemical reactions...
3. 以這種方法能解決其他問題嗎？--我認為還有一很長的路要走
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的1兆分之1，但每秒可執行10億項作業，準確度高達99.8%。
這種顯微電腦不是用數字及公式來解決問題，它的輸入、輸出及軟體都用
DNA分子製成，這些分子可在活的有機體內儲存及處理編碼資訊。
科學家把這種DNA電腦視為傳統電腦的未來競爭者，一方面是傳統電腦
的體積已縮到極限，另方面則因為DNA電腦頗有潛力，速度可以比傳統電腦快很多。
以色列魏斯曼學院的夏比洛教授指出，他們用生物分子造出極微小的電腦，
小到無法單獨運作，通常是1兆個電腦同時運作，有能力執行10億項作業。
這種DNA電腦也是歷來第一部無論輸入、輸出、軟體或硬體均由生物分子
組成的可程式自律運算機器。
雖然這種電腦目前還太簡單，無法立即產生實際用途，但它有望成為明日
DNA電腦的基礎，這種DNA電腦或可在人體細胞內運作，發揮監督功能，
偵測細胞內可能導致疾病的變化，並合成藥物來改正這些變化此顯微電腦也有望成為未來掃瞄DNA庫藏的電腦雛形，透過平行方式大幅
加快掃瞄速度，進而提高DNA知識的擷取效率。
1立方公分DNA能裝載的資訊比1兆片CD更多。包含人類基因的雙螺旋狀DNA分子，
靠A、T、C、G這四種化學基來儲存資訊，記憶容量超大，科學家對此才剛展開探索。
DNA電腦研究小組負責人夏比洛指出，活細胞含有不可思議的分子機制，操控DNA
、RNA等資訊編碼分子，基本方式與電腦運算非常相近。
他補充說，由於人類仍不知如何有效修改分子機制或創造新機制，研究關鍵乃在於
發現天然的現有機制，將來把這些機制結合起來，或許可執行運算任務。
DNA運算是一門非常新的科學，起步迄今還不到10年，最早是由南加大的艾德曼
為開山祖師，他當時使用試管內的DNA來解答數學問題 。
全球各地的科學家今日都致力結合電腦科技與生物科技，希望利用大自然自有的
設計來處理資訊。
（取材自路透)整篇文章就像科幻小說，與其貼這種聳動的文章，不如去找出原理告訴大家。
評論:
文章漏洞百出，例如：
何謂DNA電腦？何謂DNA運算？
如果你看過DNA computing, Genetic Algorithm方面的書，你就會明白
媒體報導的與實際上有很大的出入！
解釋:
如何利用分子生物學來解決硬性演算法的問題(hard algorithmic problems)，數學家
就想到了DNA (因為DNA分子很特別，它有方向性、互補且A-T/G-C配對)。數學家利用
DNA的規則(分生學家眼裡那是DNA的本質)，想發展出解決目前尚未有好的演算法的
問題，於是就發展出所謂DNA computing這領域。而DNA computing之終極目標是要
發展出非常高效率的生物分子電腦(biomolecular computers)。
想瞭解DNA computing, 首先是要懂離散數學裡的圖論，比方講漢彌爾頓路徑問題
(The Hamiltonian path problem)。
以解決Hamiltonian directed path problem (HDPP) 為例，從數學的演光來看，
G=(V,E), |V|=n, |E|=m, (註：此表一圖形由n個節點與m個邊組成)，其中s and t表
圖中兩個不同的節點，驗證此圖是否有一路徑(s, v1, v2,...t)，其長度為n-1且其中
的每一節點均不同？答案是至多有(n-2)!個路徑。
但你要以DNA sequence表示的話，那步驟就多到我打不下去了(其中還包含許多預設立場須成立才行)。
DNA computing是萬能的嗎？不！至少有下列問題
1. 以DNA計算的方式能與有藝術境界的演算法的電子電腦相競爭嗎？--在HDPP
問題裡，如果一個圖有100個節點，那須有10^30個DNA分子來表示每一個不同
的路徑，再假設每一克水能含有10^23個DNA分子，則共需要10^7 g的水，也就是要
有7噸大的反應槽。所以可行嗎？
2. 它會發生那些錯誤？--DNA degradation, errors in biochemical reactions...
3. 以這種方法能解決其他問題嗎？--我認為還有一很長的路要走
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