Nature：可编程的细胞将细菌变成活计算机

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最近，普林斯顿大学的工程师编排细菌进行相互之间的交流并产生颜色编码模式——这是向着使活细胞变成微型计算机目标前进的重要一步。在电学工程系的一个生物实验室完成的这项工作代表了新兴领域——合成生物学的一个重要的原理验证。研究结果公布在4月28日的《自然》杂志上。

合成生物旨在将活细胞作为检测身体中的危险、构建结构或修复组织和器官的工厂。Weiss等人编排大肠杆菌发出红色或绿色的荧光以作为对另外一套大肠杆菌发出的一种信号的应答。在一个实验中，这些细胞在它们感受到较高浓度的信号物质时发出了绿光，而在感受到较低浓度时发出红色的光。在培养皿中，它们形成了一个“牛眼”模式——绿色的环，里面还有一个红色的环，并围绕着信号发送细胞。

除了证明这种遗传编程技术有效外，这种感觉细胞还可能用于化合物或有机体的实验室检测。这种牛眼能够告诉我们炭疽菌在哪里。

先前发表在3月8日的Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究中，Weiss等人证明能够将加工过的DNA片断插入细胞并使它们以类似数字电路的方式行为。而新的研究则将相同的技术用在大数量的细胞上。

模式（如牛眼效应）的产生是Weiss等人实现研究最终目标的关键一步，其最终目的是使这些细胞分泌出能够构成物理装置（如天线）的物质。被编程的细胞还能用来控制身体内组织修复或重建，或许还能用以引导干细胞到达需要形成新神经元的地方。