特溫特大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新方法，使他們能夠精確控制使用金屬離子的化學(xué)反應(yīng)。這標(biāo)志著向像人類大腦一樣運(yùn)作的計(jì)算機(jī)邁出了重要的一步。他們最近在《自然通訊》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

所有生物都能通過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境作出反應(yīng)。這種形式的信息處理所需的能量比數(shù)字計(jì)算機(jī)少得多。因此，潛在的過程是根本不同的。幾十年來，研究人員一直在尋找一種利用分子重建自然信息處理的方法。

在這項(xiàng)研究中，來自特文特大學(xué)的研究人員成功地用金屬離子模擬了復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)。這包括像線性方程和拋物線這樣的多項(xiàng)式，以及根據(jù)輸入產(chǎn)生不同結(jié)果的邏輯布爾函數(shù)。

研究人員能夠?qū)瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行編程，不僅能對當(dāng)前條件做出反應(yīng)，還能“記住”以前的事件。研究人員Albert Wong說:“我們已經(jīng)找到了智能系統(tǒng)的可能組成部分?！毖芯咳藛T利用金屬離子控制了自催化反應(yīng)的速率。這些是自我加速的化學(xué)反應(yīng)。

他們應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)將胰蛋白酶原分子轉(zhuǎn)化為胰蛋白酶。通過添加一種可以減緩這種轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，研究人員創(chuàng)造了一個可以在兩種狀態(tài)下徘徊的系統(tǒng)。這允許系統(tǒng)臨時存儲信息，給它一種記憶形式。

這一發(fā)現(xiàn)為人工智能和智能材料中的簡單化學(xué)網(wǎng)絡(luò)編程開辟了新的可能性。這項(xiàng)研究還可能對其他科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，比如納米生物技術(shù)和對生命化學(xué)起源的研究。