假如有一天，你的電腦會像人腦一樣思考，而且它還是“活”的……
澳大利亞媒體近日報導，澳大利亞研究人員受生物運算方式的啟發，試圖利用活的、會運動的生物作為“部件”，結合尖端納米技術，打造一種可以解決數學難題的生物電腦。如研究成功，將對人類認識世界的方式產生革命性的影響。
項目負責人、澳大利亞昆士蘭理工大學的丹·尼古拉博士說，人們在日常生活中遇到的如擇偶匹配性這樣的難題實際上可以歸納為數學上的一個NP完備性（NP-complete）問題，而常規電腦目前無法解決這類問題，因此他們希望能夠研製一種能夠像人腦一樣思考、“活”的生物電腦專門用來解決這類問題。
據了解，澳大利亞政府設立的未來獎學金計劃已於去年對尼古拉提供了近百萬澳元的資助，用於對該項目進行可行性研究。
NP是非決定性多項式集合（non-deterministic polynomial）的縮寫，它包含P集合和NP完備性，而P/NP問題被廣泛認為是當前理論計算機科學裡最重要的未解問題。
曾獲英國牛津大學醫學和數學生物學雙博士學位的尼古拉在接受新華社記者電話採訪時解釋說，人們在現實生活中經常遇到NP完備性問題，比如挑選配偶時大家往往會青睞那些忠誠、有吸引力、經濟上有保證的人，但同時又要求他們不能財迷、自大、控制欲過強。
他說，要解決這樣充滿矛盾目標的問題，普通電腦往往“力不從心”，因為無論它們運算速度多快，由於硬體的先天限制，決定了它們在任意時刻只能處理一個任務。
“而解決擇偶匹配性這樣的NP完備性問題，基本上需要能夠像人類大腦那樣同時並行處理多個任務。”尼古拉說。
尼古拉還舉了一個例子：
記者在進行採訪時不僅要傾聽，也需要提問，同時身體還在進行著呼吸、思考、新陳代謝、維持血壓，皮膚也在感覺周圍的溫度變化。這上千上萬個任務都在和諧地同時進行著，而人體大腦甚至不用專門去思考如何處理這些任務。
“這就是大自然進行運算的方式。而目前常規的計算機處理問題的方式則是串行處理，雖然是速度很快，但本質上同一時間還只能處理一個問題。”
尼古拉說，他19歲時就曾想過生物電腦的解決方案，具體的做法是將需要解決的數學問題轉變成一種特殊的納米結構，然後在其中放入可以活動的活體生物細胞，“就像在迷宮中放入小白鼠讓它們自己去尋找迷宮的出口。” 而當這些活體細胞找到出口時則意味著解決了該數學問題。
尼古拉和他的團隊幾年前用一些腦細胞和肌肉細胞結合納米結構造出了這種生物電腦的原型機，並成功地解決了一些初級問題。相比傳統電腦，這種生物電腦的耗能極少，而且具備自動修複能力，隨著活體細胞的增殖，這種電腦可以實現運算能力成指數級地增長，這些是DNA電腦和量子電腦也難以實現的。
尼古拉說，他獲得的政府資助和發表在學術刊物《互動界面焦點》上的相關論文都是為了回答一個問題——是否能將他們生物電腦原型機的運算能力進行大規模擴展，從而解決諸如配偶匹配性這樣的NP完備性問題。雖然目前還沒有肯定的答案，但他對此抱樂觀態度。
尼古拉告訴記者，相比兩年前，現在的生物電腦已經能夠處理比之前規模大百倍的問題。如最終研製成功，這種生物電腦將兼具人類的思考能力和電腦的精準特性，而尺寸仍然小到人類肉眼無法看到。
“會有上百億這樣的生物電腦一起工作，並行處理成千上萬種任務，正如人腦中的神經元細胞一樣。”
“人類生活的方方面面都會受其影響。機器和人的差別將消失。”尼古拉說，那個時候人們將可以對諸如股票市場這樣的大型信息系統進行信息壓縮，將其誕生那一天起產生的所有信息壓縮成很簡明的數學形式進行歸納、分析，從而控制和預測未來的發展。
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記者：陳宇
編輯：魯豫 唐志強
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