RNA生物计算机实现复杂逻辑计算

来自美国哈佛大学Wyss研究所、亚利桑那州立大学、哈佛医学院、麻省理工学院和哈佛-麻省理工Broad研究所的一项最新研究表明,通过向大肠杆菌中添加少量带有逻辑门的遗传材料,可控制其信使RNA执行特定的计算,使活细胞能够经诱导以一种微型机器人或计算机的形式执行计算。相关研究结果发表在2017年8月3日出版的《自然》期刊上。 根据特定输入,这种细菌生物计算机可执行12种逻辑运算(AND、OR和NOT),并基于蛋白或其他分子的存在或缺失而输出计算结果。 不同于已有研究,该研究利用的是RNA,研究人员可以为单链的RNA设计RNA回路,互补的RNA链结合到这种设计的回路中时能激活该回路。鉴于这种回路的所有处理元件都是利用RNA制造的,而且RNA能够呈现出巨量的潜在序列,因此该方法能够同时执行很多运算。这种平行处理能力则为开展更快和更复杂的计算提供了保障,同时确保对有限细胞资源的高效利用。 该研究对智能药物设计与投送、......阅读全文

计算机辅助精子分析

  (一)计算机辅助精子分析概述  计算机辅助精子分析(CASA)是利用计算机视屏技术,通过一台与显微镜相连接的录像机,确定和跟踪个体精子细胞的活动和计算精子活动的一系列“运动学”参数。CASA对精液既可定量分析精子总数、活动力、活动率,又可分析精子运动速度和运动轨迹特征,所有参数均按WHO规定的标

复杂灵芝多糖实现高效合成

  灵芝多糖药物可用于人类造血系统损伤和白细胞减少治疗。记者6月24日获悉,中国科学院昆明植物研究所(以下简称“昆明植物研究所”)科研人员创新合成路线,实现了灵芝多糖19糖重复单元的高效合成。相关成果发表在国际期刊《美国化学会志》上。  灵芝是我国著名的药用真菌,已有2000多年药用历史。2020年

摆脱传统硅基硬件,生物计算机不再是梦

  尽管人工智能(AI)领域已经取得了显著突破,展现出了前所未有的智能水平,但它们仍然依赖于20世纪50年代奠定计算基础的硅基硬件。假如人们能够摆脱传统束缚,创造出由生物材料构成的计算机,那将会是怎样的一番景象?  面对AI领域数据存储与耗能激增的双重挑战,一些来自学术界和商业界的研究人员未雨绸缪,

复杂生物样本中大规模未知代谢物鉴定获得实现

中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心朱正江研究员课题组在Nature Communications杂志在线发表了题为“Metabolite Annotation from Knowns to Unknowns through Knowledge-guided Multi-laye

qPCR-和-Crystal-dPCR-进行复杂生物样本DNA/RNA绝对定量的比较

复杂生物样本(含PCR抑制剂)中DNA/RNA绝对定量的解决方案: Crystal dPCR更耐受抑制剂dPCR和qPCR(Real-time PCR)技术定量检测DNA/RNA时抑制剂的影响对比众所周知,数以千种的化学物质会抑制PCR反应有作用,而生物样本往往都会含有类似的化合物,在DNA/RNA

监控细胞受损和心血管疾病新方法问世

  近日,中科院广州生物医药与健康研究院研究员曾令文领衔的团队通过模拟逻辑门运算机理,发明了一种检测ATP和凝血酶的智能化方法。该方法有望用于监控细胞受损情况和心血管疾病。相关成果日前发表于《生物传感器与生物电化学》。   据介绍,逻辑门指通过二进制系统实现逻辑运算功能的系列操作。逻辑操

监控细胞受损和心血管疾病的新方法

  中科院广州生物医药与健康研究院研究员曾令文领衔的团队通过模拟逻辑门运算机理,发明了一种检测ATP和凝血酶的智能化方法。该方法有望用于监控细胞受损情况和心血管疾病。相关成果日前发表于《生物传感器与生物电化学》。    针对此种情况,曾令文团队模拟逻辑门运算机理,将ATP和凝血酶设为两种输入信号,电

无需电力,新型计算机“气动”

一种由玻璃和硅树脂制成的气动计算机利用压力替代电力编码数据。它可以使芯片大小的设备执行通常由实验室技术人员完成的程序。6月2日,相关论文发表于《科学进展》。几十年来,人们一直在追求更小、更便宜、更便携的芯片实验室设备,以替代用笨重的玻璃器皿手工进行常规生物化学实验。虽然一些生物化学实验已经小型化,包

计算机算法预测分子气味

这不是一件可被嗤之以鼻的事情。计算机破解了一道困扰化学家几个世纪的难题:从分子的结构预测它的味道。这一壮举或许使香水制造商和味道专家得以在试验和错误大大减少的情况下创造新产品。相关成果日前发表于生命科学预印本网站bioRxiv。和结果可通过分析光波长或声音被预测出来的视觉和听觉不同,人类的嗅觉一直很

酶标仪数据的计算机处理

摘要 目的  通过计算机串口接收酶标仪RS232接口输出的数据,并将其转变成实际的OD值,利用判读公式对OD值进行判读,最终与相应的病员资料挂接,存入数据库中,实现酶标仪数据的计算机管理。  方法  用Microsoft Visual FoxPro 6.0中文版(或Microsoft Visual

中国从此“有了”计算机

■本报记者 甘晓 实习生 李贺代码0和1,是现代信息世界的源头。1958年8月1日,对于我国“二进制”时代来说,就是那个从“0”到“1”的起点。那一天,位于北京中关村的中国科学院计算技术研究所(以下简称计算所)的一间机房里,我国研制的第一台通用数字电子计算机“103机”以每秒30次的运算速度,成功完

“罗盘”复杂网络计算平台完成计算任务超1000个

中新网合肥7月15日电(张俊宁珊伊浩涵)记者15日从合肥综合性国家科学中心数据空间研究院(以下简称“数空院”)获悉,“罗盘”复杂网络计算平台自发布以来,已吸引近千名科研人员注册使用,累计完成超过1000个计算任务。“罗盘”复杂网络计算平台是由数空院首席科学家吕琳媛教授团队研发的零成本科研创新平台。该

临床生物化学实验室中计算机的应用

微处理机在临床生物化学实验室全面管理中的作用及其进展已有专著介绍。这里仅就有关实验数据的处理与报告方面的应用作一概括性的提示。  应用计算机系统处理实验数据并打印报告等具有多方面的应用,如通过编定的程序,可从大量实验数据中筛选出最有价值的数据,以提供参比;也可将原始数据进行分析、加工,做出更高层次的

临床生物化学实验室中计算机的应用

 微处理机在临床生物化学实验室全面管理中的作用及其进展已有专著介绍。这里仅就有关实验数据的处理与报告方面的应用作一概括性的提示。  应用计算机系统处理实验数据并打印报告等具有多方面的应用,如通过编定的程序,可从大量实验数据中筛选出最有价值的数据,以提供参比;也可将原始数据进行分析、加工,做出更高层次

临床生物化学实验室中计算机的应用

微处理机在临床生物化学实验室全面管理中的作用及其进展已有专著介绍。这里仅就有关实验数据的处理与报告方面的应用作一概括性的提示。  应用计算机系统处理实验数据并打印报告等具有多方面的应用,如通过编定的程序,可从大量实验数据中筛选出最有价值的数据,以提供参比;也可将原始数据进行分析、加工,做出更高层次的

中国科学家实现量子计算机求解线性方程组

  近日,由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组,在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。  相关成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上,审稿人评价“实验工作新颖而且重要”,认为“这个算法是量子信息技术最有前途的应用之

首次实现量子计算机模拟重子-模拟理解宇宙的重要一步

  据物理学家组织网11月11日报道,加拿大和英国科学家首次在量子计算机上模拟了基本量子粒子——重子,最新研究使科学家能借助量子模拟研究中子星,了解更多宇宙早期的情况,并发掘量子计算机更多革命性的潜力。  加拿大滑铁卢大学量子计算研究所的研究员克里斯蒂娜·穆斯克说:“这是科学家们首次在计算机上模拟重

上海药物所利用生物纳米孔实现复杂聚糖精准区分

糖作为生命体系中三大聚合物分子之一,具有远超核酸和蛋白的复杂结构。实现高效的糖结构鉴定和序列解析是开展糖类物质活性与功能研究的基础,是推动糖科学快速发展的关键环节之一。前期工作中,中国科学院上海药物研究所研究员高召兵联合攻关团队利用基因工程改造后的生物纳米孔描绘了糖官能团的电信号指纹图谱,将纳米孔在

上海药物所利用生物纳米孔实现复杂聚糖精准区分

  糖作为生命体系中三大聚合物分子之一,具有远超核酸和蛋白的复杂结构。实现高效的糖结构鉴定和序列解析是开展糖类物质活性与功能研究的基础,是推动糖科学快速发展的关键环节之一。前期工作中,中国科学院上海药物研究所研究员高召兵联合攻关团队利用基因工程改造后的生物纳米孔描绘了糖官能团的电信号指纹图谱,将纳米

利用DNA逻辑开关进行细胞内生物分子成像研究获进展

  DNA分子具有强大的并行计算能力和超高的存储容量,因此基于DNA分子的逻辑运算和计算被科学界寄予了厚望。这一领域中特别令人感兴趣的一个问题是如何实现DNA逻辑门和计算机在体内运行。可以预期,在体内的DNA计算机可以同时实现诊断和治疗,根据环境变化智能地控制药物释放时间,这种智能载

生物科技会是继计算机之后的未来新浪潮吗

  著名创业公司孵化器Y Combinator正在走向生物科技领域。生物科技会是继计算机之后的未来新浪潮吗?马库斯•沃森(Marcus Wohlsen)的书《生物朋克》,该书详细讲述了爱好者们如何在“自家车库”里努力献身生物科技  Y Combinator是一家有名的创业公司孵化器。Y Combin

科学家开发出能加密和破译图像的生物计算机

  据美国物理学家组织网2月8日(北京时间)报道,美国加州斯克里普斯研究院和以色列理工学院科学家开发出一种生物计算机,目前可用于破译存储在DNA芯片中的加密图像。这是首次通过实验演示基于DNA计算的分子图像密码系统。相关论文发表在最新一期《应用化学》上。   电子计算机由硬件、软件、输入和输出4个

量子计算机解开“绳结”数学难题

  量子计算机在解决拓扑学难题上展现出巨大潜力。据英国《自然》网站日前报道,总部位于英国剑桥的Quantinuum公司研究人员在arXiv网站发布预印本论文称,他们可利用量子计算机H2-2根据拓扑特性区分不同类型的绳结,且速度可能超越经典计算机。  研究团队利用量子算法计算绳结的“琼斯不变量”(描述

量子计算机商业应用展现前景

  据4月9日加拿大媒体消息,位于大温哥华地区本拿比市的量子计算机公司(D-Wave Systems Inc),获得美国国防公司洛克希德·马丁公司投资1000万美元订单,开发量子计算机。这也是该公司两年前获得洛马公司订单后,再次获得世界最大的航空航天及国防科技巨臂的青睐,洛马公司这次是将D-Wa

AI能让计算机直观学习思考

  科学家们正尝试解决人与机器之间的差距问题。英国《自然·人类行为》上发表的一项研究指出,一个人工智能(AI)系统能以类似婴儿的方式学习物理世界的基本常识性规则。  “直观物理学”是体现智力的基础,使人们能够与物理世界进行真实的接触,这也是人类所谓“常识”的关键组成部分。人类在这方面具有先天优势,即

量子计算机呼之欲出

  5量子比特、10量子比特、50量子比特,一场激烈竞逐正在量子计算领域上演。  量子计算全球竞逐  2017年上半年,中国科学家发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。2017年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型

量子计算机优势首次获确证

  据美国每日科学网站近日报道,来自德国、美国和加拿大的科学家携手,首次证明了量子计算机相对传统计算机的优势,其原因在于:量子算法利用了量子物理学的非定域性。最新研究为量子计算机的发展奠定了新基础。  传统计算机遵循经典物理学定律,建立在二进制数字0与1的基础上,它们存储这些数字并用于数学运算。在传

计算机辅助鉴定药物代谢产物

随着分析仪器的发展,单个代谢样品中即可检测到成千甚至上万个化合物,如此庞大的数据亟需无监督的自动化鉴定过程。计算机的引入有效解决了大数据处理难题,同时加速了无标准谱图化合物的解析过程,在一定程度上实现了药物代谢产物的自动化鉴定。计算机辅助鉴定方法多种多样,根据其工作原理,现分为化学结构数据库基础上的

量子计算机或能创造全新物质

科技日报讯 (记者刘霞)据英国《新科学家》杂志网站9日报道,英国科学家发表最新研究称,他们可以调整量子计算机内量子比特之间的相互作用,这意味着量子计算机可以创造出拥有新奇特性的物质新结构,揭示超导性等物质特性。 研究人员表示,大多数固体材料由原子或分子组成的,这些原子或分子受到来自其“邻居

活细胞内进行DNA计算获得成功

  据物理学家组织网7月11日(北京时间)报道,美国北卡罗莱纳州立大学的化学家成功演示了如何在人体细胞内进行基于DNA的逻辑门操作。这一研究为将来在活细胞内运行更复杂的计算铺平了道路,并有助于开发新的疾病诊断和治疗方法。   计算机是通过逻辑门进行运算的,多个逻辑门以不同的方式组合,使计算机能够执