新型纳米颗粒为生物计算机开发迈出新的一步

最近来自俄罗斯科学院和莫斯科物理技术研究中心的科学家们在Nature Nanotechnology发表了关于纳米载药系统的最新成果。研究人员开发了一种以分子负荷形式进行输送的纳米颗粒，更重要的是，这种纳米颗粒在体外能够遵循所谓的"布尔运算"表达联合、相交和相减等意义。这对于生物计算机的研制有着重要意义。这项工作的研究人员甚至将其比作"晶体管"，而后者则催生了现代的计算机产业。

研究人员通过对纳米颗粒表面处理成能够接受多种信号的结构，进而使其能够识别两种以上的生物信号。当纳米颗粒同时识别两种信号（满足布尔逻辑的"交集"）时，这种纳米颗粒就会与特定靶细胞结合。目前研究人员已经能够控制这种纳米颗粒特意识别肿瘤细胞。同时研究人员还发现，当向这些纳米颗粒输入"指令"（既纳米颗粒识别特定信号）时，这些颗粒能够达到特殊的逻辑阈值进而做出反应。这一现象可被用于生物计算机中指令输入到结果输出的过程。

这也是近些年来，俄罗斯科学团队在无国际合作下，首次在国际主流学术期刊上发表的研究成果。

布尔运算是英国数学家布尔在1847年发明的处理二值之间关系的逻辑数学计算法，包括联合、相交、相减。布尔用数学方法研究逻辑问题，成功地建立了逻辑演算。他用等式表示判断，把推理看作等式的变换。这种变换的有效性不依赖人们对符号的解释，只依赖于符号的组合规律 。这一逻辑理论人们常称它为布尔代数。20世纪30年代，逻辑代数在电路系统上获得应用，随后，由于电子技术与计算机的发展，出现各种复杂的大系统，它们的变换规律也遵守布尔所揭示的规律。