第一百九十八章 细胞芯片
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一个培养皿里面，一小团半透明，略带一丝丝淡绿色的细胞组织，此时正在不停的颤抖着。
没有错，是在颤抖着，是肉眼可见的颤抖。
“好神奇。”林莎好奇的靠近培养皿，发现里面的细胞组织颤抖得更加厉害起来。
方歌思考了一下，便猜测道：“可能是我们的脑电波在影响它。”
兴奋不已的蒋天生点了点头：
“确实是我们的脑电波在影响，这证明癌细胞已经被成功赋予了脑波感应蛋白质部件，只不过现在我们没有赋予滤波器，不能定向接收脑电波。”
方歌却非常高兴，尽管培养皿里面的细胞组织如同新生儿一样，但是这代表研发工作进行了一个新阶段，随即她开口笑道：
“一步步来，我们现在已经向成功迈出了关键的一步。”
“小歌说得有道理。”林莎和方歌熟络之后，也不太像之前那样有距离感。
更何况方歌的水平真的可以，不仅仅想法天马行空，而生物化学基础非常牢固。
果然是物以类聚、人以群分，能作为黄院士的学生，就是非同一般。
脑波感应蛋白质部件获得突破性进展之后，方歌决定兵分两路，蒋天生负责继续完善脑波感应蛋白质部件，而她和林莎、温克寒则向第二个部件——脑波反馈蛋白质部件进攻。
有了感应部件，就可以接收到脑电波；而有了反馈部件，就可以释放脑电波。
两者缺一不可，相当于U盘必须可以储存信息，也必须可以读取信息，少了一个都不行。
有了研发脑波感应蛋白质部件的经验，林莎、方歌、温克寒依瓢画葫芦。
利用癌细胞作为基底，注入脑波反馈素、X血清，不到两天时间，便研制出一组最适合的脑波反馈蛋白质部件。
而接下来就是那些国际同行们在做的大方向，蛋白质逻辑门（晶体管），以及由蛋白质逻辑门集成的蛋白质逻辑器（大规模集成电路）。
蛋白质电路的基本输入是由CIPHR（协同诱导蛋白质异二聚体）来控制。
所谓CIPHR就是两种不同蛋白质的聚合体，每种蛋白质都对应一个特定位置的输入，不同的组合相当于电路不同位置的1。
CIPHR的逻辑门具有可移植性，这也意味着我们可以用逻辑门去控制不同的生物功能。
方歌和林莎她们设计了四对异二聚体模块，构建了两种不同控制功能的逻辑门。
在利用癌细胞作为基础框架，将一种蛋白质镶嵌在对应的纳米位点上，再注入X血清作为融合协调，通过体外翻译和监测发光来测试逻辑门是否开启。
如果使用异二聚体，只要进入（1）就会产生抑制（0），相当于非门。
如果使用蛋白质单体，只要有任意一种蛋白质进入（1），就会破坏原来TALE-KRAB的结合，取消抑制（1），从而实现了或门的功能。
非门和或门使用来控制TIM3蛋白的表达，通过流动式细胞光度进行检测。
以上只是两个输入的情形，如果将输入增加到3路也是类似，但是用到了更多二聚体，逻辑门的内部也用到的更多中的蛋白质。
检测结果显示，蛋白质逻辑门可以接受她们的控制，不过由于没有将脑波反馈部件和感应部件组装进去，导致蛋白质逻辑门控制缓慢，而且反应相对迟钝。
不过这个问题只需要将脑波感应和反馈部件组装都癌细胞里面，便可以实现快速控制。
方歌看着已经成功的蛋白质逻辑门，当机立断说道：“我们需要构建第一个逻辑器，滤波逻辑器。”
“我赞同。”
研发工作获得了突飞猛进，短短一个月之内，生物计算机实验室将先后完成了脑波感应部件、脑波反馈部件、滤波器、储存器、中央处理器。
成功构建组成了第一组原始的生物芯片。
培养皿里面，之前半透明的细胞组织，此时已经带着阳绿色，如同一片晶莹剔透的翡翠，或者说果冻更加恰当。
细胞组织里面，每一颗细胞都相当于一颗芯片，这些细胞并没有发挥出真正的力量。
因为它们内部的核心逻辑器（中央处理器），还不能并联组合起来。
温克寒给这些细胞里面的核心逻辑器，编写了一套简单的内核程序，主要是用于测试这些细胞芯片的浮点运算力。
至于是否需要编写一套真正的生物计算机内核操作系统，没有这个必要。
为什么这么说?
难道还有什么操作系统，比人类的大脑更加强大和全面?最多就是内置一些辅助程序和权限控制程序。
温克寒带着几个辅助员工，将20个培养皿，一个个放入浮点运算测试机里面。
这台机器还是从神光仪器特别订购的，可以通过脑波实现浮点运算力的精确计算。
带着护目镜的温克寒看了看手表，随即吩咐道：“开始测试。”
辅助员工将培养皿推入脑波交换箱里，随即启动浮点运算测试。
看着正在疯狂跳动的数字，温克寒尽管已经预料到细胞芯片的运算力会非常强，却没有想到会强到这种程度。
4669～5341兆（万亿）每秒的浮点运算力，比目前的大型超算还强大三倍多。
目前最强的超算，是神光仪器的神光—木星大型超算，可以达到每秒1500兆。
问题是，培养皿里面的细胞芯片现在还没有进入并列组合阶段，测试出来的速度只是单独一颗细胞芯片的运算力，所以才出现明显的运算力波动。
如果培养皿里面那一个硬币大小的细胞组织，全部发挥出运算力，然后并列起来。
想想就知道其中隐藏着多么庞大的运算力。
“这才是人类的未来。”温克寒将报告递给其他人。
方歌、林莎、蒋天生等人看完报告，也被细胞芯片的强大运算力震惊到了。
太强大了，单单是一颗细胞芯片，就相当于三台神光—木星超算，一个硬币大小的细胞组织，蕴含着数以亿计的细胞。
“并列框架方面我们需要一支专业的计算机编程人员，建立一个完善的并列计算框架程序。”温克寒提醒道。
毕竟他不是专业的程序员，一个人编写程序，不仅慢吞吞，更加容易出现漏洞。
方歌也知道温克寒一个人搞不定，便点了点头回道：“我会向王所长申请一支程序员过来支援。”
随着细胞芯片成功研发，接下来就是进入构建生物计算机的新阶段。
王胜强看着手上的报告，才知道成立两个多月的生物计算机实验室，已经取得了突破性进展。
他立马联系黄明哲汇报了这件事。
在岭南的黄明哲，尽管诧异方歌的速度，不过他还是从思维社的计算机编程研究所和科学院、工程院，抽调了一批编程专家过去支援。
一个培养皿里面，一小团半透明，略带一丝丝淡绿色的细胞组织，此时正在不停的颤抖着。
没有错，是在颤抖着，是肉眼可见的颤抖。
“好神奇。”林莎好奇的靠近培养皿，发现里面的细胞组织颤抖得更加厉害起来。
方歌思考了一下，便猜测道：“可能是我们的脑电波在影响它。”
兴奋不已的蒋天生点了点头：
“确实是我们的脑电波在影响，这证明癌细胞已经被成功赋予了脑波感应蛋白质部件，只不过现在我们没有赋予滤波器，不能定向接收脑电波。”
方歌却非常高兴，尽管培养皿里面的细胞组织如同新生儿一样，但是这代表研发工作进行了一个新阶段，随即她开口笑道：
“一步步来，我们现在已经向成功迈出了关键的一步。”
“小歌说得有道理。”林莎和方歌熟络之后，也不太像之前那样有距离感。
更何况方歌的水平真的可以，不仅仅想法天马行空，而生物化学基础非常牢固。
果然是物以类聚、人以群分，能作为黄院士的学生，就是非同一般。
脑波感应蛋白质部件获得突破性进展之后，方歌决定兵分两路，蒋天生负责继续完善脑波感应蛋白质部件，而她和林莎、温克寒则向第二个部件——脑波反馈蛋白质部件进攻。
有了感应部件，就可以接收到脑电波；而有了反馈部件，就可以释放脑电波。
两者缺一不可，相当于U盘必须可以储存信息，也必须可以读取信息，少了一个都不行。
有了研发脑波感应蛋白质部件的经验，林莎、方歌、温克寒依瓢画葫芦。
利用癌细胞作为基底，注入脑波反馈素、X血清，不到两天时间，便研制出一组最适合的脑波反馈蛋白质部件。
而接下来就是那些国际同行们在做的大方向，蛋白质逻辑门（晶体管），以及由蛋白质逻辑门集成的蛋白质逻辑器（大规模集成电路）。
蛋白质电路的基本输入是由CIPHR（协同诱导蛋白质异二聚体）来控制。
所谓CIPHR就是两种不同蛋白质的聚合体，每种蛋白质都对应一个特定位置的输入，不同的组合相当于电路不同位置的1。
CIPHR的逻辑门具有可移植性，这也意味着我们可以用逻辑门去控制不同的生物功能。
方歌和林莎她们设计了四对异二聚体模块，构建了两种不同控制功能的逻辑门。
在利用癌细胞作为基础框架，将一种蛋白质镶嵌在对应的纳米位点上，再注入X血清作为融合协调，通过体外翻译和监测发光来测试逻辑门是否开启。
如果使用异二聚体，只要进入（1）就会产生抑制（0），相当于非门。
如果使用蛋白质单体，只要有任意一种蛋白质进入（1），就会破坏原来TALE-KRAB的结合，取消抑制（1），从而实现了或门的功能。
非门和或门使用来控制TIM3蛋白的表达，通过流动式细胞光度进行检测。
以上只是两个输入的情形，如果将输入增加到3路也是类似，但是用到了更多二聚体，逻辑门的内部也用到的更多中的蛋白质。
检测结果显示，蛋白质逻辑门可以接受她们的控制，不过由于没有将脑波反馈部件和感应部件组装进去，导致蛋白质逻辑门控制缓慢，而且反应相对迟钝。
不过这个问题只需要将脑波感应和反馈部件组装都癌细胞里面，便可以实现快速控制。
方歌看着已经成功的蛋白质逻辑门，当机立断说道：“我们需要构建第一个逻辑器，滤波逻辑器。”
“我赞同。”
研发工作获得了突飞猛进，短短一个月之内，生物计算机实验室将先后完成了脑波感应部件、脑波反馈部件、滤波器、储存器、中央处理器。
成功构建组成了第一组原始的生物芯片。
培养皿里面，之前半透明的细胞组织，此时已经带着阳绿色，如同一片晶莹剔透的翡翠，或者说果冻更加恰当。
细胞组织里面，每一颗细胞都相当于一颗芯片，这些细胞并没有发挥出真正的力量。
因为它们内部的核心逻辑器（中央处理器），还不能并联组合起来。
温克寒给这些细胞里面的核心逻辑器，编写了一套简单的内核程序，主要是用于测试这些细胞芯片的浮点运算力。
至于是否需要编写一套真正的生物计算机内核操作系统，没有这个必要。
为什么这么说?
难道还有什么操作系统，比人类的大脑更加强大和全面?最多就是内置一些辅助程序和权限控制程序。
温克寒带着几个辅助员工，将20个培养皿，一个个放入浮点运算测试机里面。
这台机器还是从神光仪器特别订购的，可以通过脑波实现浮点运算力的精确计算。
带着护目镜的温克寒看了看手表，随即吩咐道：“开始测试。”
辅助员工将培养皿推入脑波交换箱里，随即启动浮点运算测试。
看着正在疯狂跳动的数字，温克寒尽管已经预料到细胞芯片的运算力会非常强，却没有想到会强到这种程度。
4669～5341兆（万亿）每秒的浮点运算力，比目前的大型超算还强大三倍多。
目前最强的超算，是神光仪器的神光—木星大型超算，可以达到每秒1500兆。
问题是，培养皿里面的细胞芯片现在还没有进入并列组合阶段，测试出来的速度只是单独一颗细胞芯片的运算力，所以才出现明显的运算力波动。
如果培养皿里面那一个硬币大小的细胞组织，全部发挥出运算力，然后并列起来。
想想就知道其中隐藏着多么庞大的运算力。
“这才是人类的未来。”温克寒将报告递给其他人。
方歌、林莎、蒋天生等人看完报告，也被细胞芯片的强大运算力震惊到了。
太强大了，单单是一颗细胞芯片，就相当于三台神光—木星超算，一个硬币大小的细胞组织，蕴含着数以亿计的细胞。
“并列框架方面我们需要一支专业的计算机编程人员，建立一个完善的并列计算框架程序。”温克寒提醒道。
毕竟他不是专业的程序员，一个人编写程序，不仅慢吞吞，更加容易出现漏洞。
方歌也知道温克寒一个人搞不定，便点了点头回道：“我会向王所长申请一支程序员过来支援。”
随着细胞芯片成功研发，接下来就是进入构建生物计算机的新阶段。
王胜强看着手上的报告，才知道成立两个多月的生物计算机实验室，已经取得了突破性进展。
他立马联系黄明哲汇报了这件事。
在岭南的黄明哲，尽管诧异方歌的速度，不过他还是从思维社的计算机编程研究所和科学院、工程院，抽调了一批编程专家过去支援。