“生物计算”:比超级计算机更聪明、高效、紧凑

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502722.shtm ? ?上图 真菌可能与标准电子设备相连。图片来源:安德鲁·阿达马茨基下图 实验室培养的脑细胞可用于计算。图片来源:托马斯·哈滕/约翰斯·霍普金斯大学细菌和超级计算机有什么区别?区别是细菌更“高级”,因为它有更多的回路和更强的处理能力。所有生命都在“计算”。从响应化学信号的单个细胞,到在特定环境中航行的复杂生物体,信息处理是生命系统的核心。经过数十年的尝试,科学家终于开始收集细胞、分子甚至整个生物体,来为人类自己的目的执行计算任务。从本质上讲,计算机也只是信息处理器,而且人们越来越认识到大自然拥有丰富的这种能力。最明显的例子是复杂生物体的神经系统,它能处理来自环境的大量数据并对各种复杂的行为“下指令”。但即使是......阅读全文

哺乳动物细胞“变身”生物计算机

  《科学》杂志28日报道,波士顿大学合成生物学家威尔森·黄带领的团队提出一种方法,用基因工程方法编辑哺乳动物细胞DNA,从而进行复杂的计算,使这类细胞变成生物计算机。他们希望新的编程技术有助于癌症治疗、按需生长可以替换受损身体部位的组织等。  科学家尝试将细胞编辑工程从细菌扩展到哺乳动物细胞,创建

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

“生物计算”:比超级计算机更聪明、高效、紧凑

上图 真菌可能与标准电子设备相连。图片来源:安德鲁·阿达马茨基下图 实验室培养的脑细胞可用于计算。图片来源:托马斯·哈滕/约翰斯·霍普金斯大学细菌和超级计算机有什么区别?区别是细菌更“高级”,因为它有更多的回路和更强的处理能力。所有生命都在“计算”。从响应化学信号的单个细胞,到在特定环境中航行的复杂

“生物计算”:比超级计算机更聪明、高效、紧凑

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502722.shtm   ?   ?上图 真菌可能与标准电子设备相连。图片来源:安德鲁·阿达马茨基下图 实验室培养的脑细胞可用于计算。图片来源:托马斯·哈滕/约翰斯·霍普金斯大学细菌和超级

活细胞或成未来数据处理“大军”生物体成计算机

  前言:生物计算机可以绘制地图、让集成电路上的基本组件―逻辑门运行、执行二级制计算操作,甚至还不止于此。   据美国《大众科学》网站近日报道,并非所有计算机都要以硅为生。顾名思义,计算机是一种能处理数据、进行运算或使用所谓的逻辑门来将输入(二级制代码0和 1)变成输出的机器。但现在,一个小型

新生物计算机能并行处理多个复杂信号

   近日出版的《自然》杂志刊登了一篇研究论文:美国亚利桑那州立大学教授艾利克斯·格林和哈佛大学维斯生物启发工程研究所合作,研制出迄今为止最复杂的生物计算机。该计算机由RNA(核糖核酸)制成,能在大肠杆菌活细胞内对12种不同指令同时作出反应,控制细菌细胞的行为。  研究团队在大肠杆菌的活体细胞内诱导

计算机辅助生物过程设计线上系列讲座

现代过程设计理念已广泛应用于各个工业领域,鉴于生物过程的特殊性和复杂性,利用合适的计算机辅助工具,进行系统的过程开发和评价显得尤为重要。通过计算机辅助生物过程设计,可以实现:(1) 全流程建模,全局把控流程,促进过程的整体优化,实现资源的科学安排;(2) 合理评价工艺参数,评估新技术,整合原料/设备

节能计算机获突破:更快自旋波催生新型计算机

世界各地的科学家正在努力寻找当前电子计算技术的替代方案,而磁学领域正在出现一种新的信息传输方式:磁介质中产生的波可代替电子交换用于传输,但迄今为止,计算速度仍太慢。奥地利维也纳大学科学家发现了一种新方法,能让自旋波变得更短且更快。该发现是迈向磁振子计算的重要一步,研究成果发表在最新的《科学进展》上。

新型计算机模拟技术成功预测癌细胞生长

  得克萨斯大学圣安东尼奥大学(UTSA)机械工程教授冯育生的一项新研究描述了一种可以预测癌性肿瘤生长的算法,可以帮助医学专业人员判断患者的最佳治疗方案。  冯先生2002年开始研究癌症,预测利用激光技术的癌症治疗结果。  “在这个项目中,我们正在使用激光的热量来杀死癌细胞,”他说。“我们必须使用计

来自脑细胞的启发:新型计算机组件

尽管技术在不断进步,但人脑在几个方面仍然优于计算机。虽然计算机可以比人类更快地进行数学计算,但人脑能够处理复杂的感官信息,并轻松地适应新的经验。这种能力仍然是计算机无法企及的,而人脑在完成这一壮举的同时,所消耗的能量仅是笔记本电脑的一小部分。大脑的结构对其能源效率有很大贡献。与计算机不同,记忆和处理

流式细胞仪计算机和分析系统

  经放大后的 电信号被送往计算机分析器。多道的道数是和 电信号的脉冲高度相对应的,也是和光信号的强弱相关的。对应道数年 纵坐标通常代表发出该信号的细胞相对数目。多道分析器出来的信号再经 模-数转换器输往微机处理器编成数据文件,或存贮于计算机的硬盘和软盘上,或存于仪器内以备调用。计算机的存贮容量较大

NSF斥巨资-计算机助力植物生物学研究

就像谷歌地球能够让你从空中放大自己的家一样,有朝一日,或许只需要点击几下鼠标,研究人员便能够在植物的整个生态系统与分子结构之间任意切换。1月30日,美国国家科学基金会(NSF)向5家研究机构提供了5000万美元的资金,这些钱将用于研制那些联系和分析多领域数据的软件和硬件,旨在实现解答有关植物复杂问题

世界首台!我国量子计算机超越早期经典计算机

近日,中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华教授研究组,成功构建了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机。中国科学院量子信息和量子科技创新研究院今日在上海举行新闻发布会,介绍了这一研究进展。“量子计算机在求解某类特定问题上具有巨大的优势。”中科院院士、中国科学技术大

量子计算机与超级计算机“协同学习”框架发布

记者13日从安徽省量子计算工程研究中心获悉,支持量子计算机和超级计算机“协同学习”的量子机器学习框架——VQNet2.0发布,该框架可与量子计算操作系统深度结合,支持同时调度量子和经典计算资源进行机器学习的训练与预测。 本次发布的量子机器学习框架由合肥本源量子计算科技有限责任公司开发。据安

新量子计算机解锁更多计算能力

  奥地利因斯布鲁克大学实验物理系托马斯·蒙兹团队成功开发了一种量子计算机,可使用所谓的“量子数字”执行任意计算,从而以更少的量子粒子释放更多的计算能力。该项研究成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上。  计算机使用0和1,也就是二进制信息进行运算。在此基础上,今天的量子计算机在设计时也考虑到了二

量子计算机研制进展

   本人在2010年就曾在科学网上介绍D-Wave量子计算机(D-Wave系统是量子计算吗?(100123))8年过去了,大公司都在量子计算领域进行探索。超级计算机按老路走下去,已经碰到瓶颈了,不能靠扎钱走下去了。而另一方面,计算机应用,譬如人工智能、大数据却叫得很响,这些应用的基础设备必须跟上。

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

流式细胞仪的计算机和分析系统

  经放大后的电信号被送往计算机分析器。多道的道数是和电信号的脉冲高度相对应的,也是和光信号的强弱相关的。对应道数年纵坐标通常代表发出该信号的细胞相对数目。多道分析器出来的信号再经模-数转换器输往微机处理器编成数据文件,或存贮于计算机的硬盘和软盘上,或存于仪器内以备调用。计算机的存贮容量较大,可存贮

八万鼠脑细胞造出一台活体计算机

据英国《新科学家》杂志网站16日报道,美国科学家利用8万个老鼠的活细胞,建造出了一台可简单识别光和电模式的活体计算机,这台机器能被整合到同样使用了活体肌肉组织的机器人中。研究团队在美国物理联合会3月会议上介绍了这项研究。在最新研究中,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究团队首先在培养皿中培育了大约8万个

我国团队首创新算法,让细胞与计算机“对话”

细胞内有数以亿计的碱基、表达程序以及运行策略,而且各不相同。单细胞测序技术可解读单个细胞里的这些信息,但人工干预多、过度依赖人为选定的标记基因使得单细胞测序技术对细胞的注释稳定性较低。可以理解为,同一类细胞用不同的模型解析,结果不同,对一些特殊细胞“公说公有理婆说婆有理”的分析结果往往难以得到广泛认

未来的计算机会在脑细胞上运行吗?

  近日,约翰斯·霍普金斯大学隆伯格公共卫生学院教授Thomas Hartung团队在《科学前沿》杂志发布了一项“类器官智能”计划。他表示,“计算机和人工智能一直在推动技术革命,但它们正在达到'天花板'。生物计算可以提高计算效率,突破我们目前的技术极限。”  近20年来,科学家一直在

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,

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

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

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

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

流式细胞仪的计算机和分析系统介绍

  经放大后的电信号被送往计算机分析器。多道的道数是和电信号的脉冲高度相对应的,也是和光信号的强弱相关的。对应道数年纵坐标通常代表发出该信号的细胞相对数目。多道分析器出来的信号再经模-数转换器输往微机处理器编成数据文件,或存贮于计算机的硬盘和软盘上,或存于仪器内以备调用。计算机的存贮容量较大,可存贮

忆阻器模拟神经细胞让计算机更像人

  最近,美国加州大学圣巴巴拉分校研究人员演示了一种包含100个人工突触的简单人工神经元线路,第一次证明了这种线路能执行简单的人类视觉功能——给图像分类,这标志着人工智能的一项重大进步。  人脑比电脑具优势  尽管人脑有着潜在缺陷,计算中会犯各种错误,但却保持着一种强大而有效的计算模式,它能在不到1

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