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贝叶竹青

木虫 (著名写手)

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[交流] 生物计算机与超级病毒

场（field）是现代物理学概念，也是心理学中系统思维的起源，在生物学中是形态发生场的观点，实验胚胎学是经典遗传学的起点，化学胚胎学、发育分子生物学发展，导向“基因型与表型型”复杂生物系统研究，细胞信号传导、基因调控和代谢链等的系统科学与工程，成为生物计算机和转基因生物技术等发展方向。

最初是医学遗传学、行为遗传学的思考，然后是转基因动物的转基因在基因组的稳定、适应等问题，以及基因组的结构与自组织进化、遗传程序化表达的功能等探讨；因而，提出系统论方法的遗传学与转基因技术研究，当时，分子生物技术已经与生物信息技术结合，如，计算机辅助设计、基因同源检索等。

然而，分子遗传学是一个基因一个蛋白质的单基因研究，以及一个点突变一个基因的分析方法。我的一个动脉硬化分子生物学研究课题，要求采取一次突变方法筛选到抗高浓度药物的细胞系，找到孟德尔遗传模式的基因，但在许多次实验中发现这不可能，最后，我采用一次突变后再次突变的方法，却一下筛选到抗高浓度的突变细胞株 – 基因相互作用的非线性抗药机理。国际上2005年第一篇系统遗传学论文也是有关动脉硬化的研究。

计算机的科学与工程，源于认知科学、神经科学的控制论等，从行为学、生理学到发育生物学和生物化学等，系统科学进入到神经元、基因调控的分子细胞生物学层面 - 细胞内分子系统模块和细胞通讯网络的系统生物学、系统生物工程研究。

生物技术与信息技术、计算机科学与生物科学等结合，即，现代系统生物学、合成生物学。信息技术最早的发明是书写工具，比如，泥板、石刻等，其次是中国的造纸、印刷等技术发明，现代电讯和互联网等是微电子和计算机技术的发展。

上世纪约90年代国内出版过“第6代计算机”的书，在德国时，我与提出DNA纳米技术的美国Seeman很多来回email通信探讨 - 关于生物分子计算和DNA分子计算机，但他说未知“第6代”说法。1999年我绘制了基因组编程（genomic intelligence）、转基因技术与微电子学原理结合的细胞内分子电路和细胞通讯的细胞计算机概念图。

生物计算机、生物分子计算机、细胞计算机等词汇80年代国际上已经提出，但基本属于以生物分子 – 如，蛋白质分子做元件和细胞的分子系统原理设计的计算机，1994年Adleman首次用DNA分子在试管里进行了一种运算。2000年Knight和Weiss的细胞计算机研究是最早的基因工程方法，2001年Shapiro创建了一个可实现有限状态的DNA模型计算机，之后，生物计算机的研究走向了细胞内分子线路设计与合成的合成生物学研究。

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