【大纪元6月10日讯】（大纪元记者王明编译报导）电脑工程界长期以来，寐以求将DNA（去氧核糖核酸；Deoxyribonucleic Acids）的分子应用在积体电路上，以取代近十几年来，使用在电脑上的半导体晶片。在相关科学家的初步研究后表示，这个想法在未来有可能付诸现实，不再是一个遥不可及的梦想。如果这项技术开发成功的话，将会对半导体业将会产生重大的冲击。
根据美国《生活科学》（Live Science）网站报导，传统以硅为主要材料的半导体晶片，是一种可用电流驱动的复杂晶片电路，也是相关产品上不可或缺的重要积体电路零件。不过现今已有科学家，尝试利用DNA独有的双螺旋并带有生命讯息的分子特性，透过光线激发分子得到不同的讯号，以完成电子电路中的复杂逻辑运算，借此开发革命性的创新替代产品。若这项技术研发成功，DNA将可能取代半导体，成为新一代积体电路。
这项技术的关键因素在于DNA的奈米结构， 能够快速的在“0”与“1”之间做切换，进行电路的开与关，以及二进位的逻辑运算。此外，光线还可以刺激DNA结构，得到讯息回应；在整个DNA电路运行及运算过程中的速度，比执行硅半导体运算的速度快上许多。
设计原理是：当光线照射到决定DNA颜色的色基（Chromophores）单元时，单元会吸收光线的能量，激发产生电子；这些电子能量被传送至邻近不同的色基团时，会发射出不同波长的光线；经由侦测器分辨这种输出与输入光线的差异，进而组成复杂的二进位逻辑运算电路。
杜克大学副教授Dwyer表示，传统的半导体技术已达到了物理极限。他说：“这是首次证明在DNA分子层面，也能具有高能量和快速处理的程序，而且其具有高感应能力。”
最近的实验证明，仅由DNA和其它分子混合成的小片段，即可创造出数十亿个与松饼格子形状一样，且体积极小的DNA分子结构。这些奈米结构，可建立各种电路应用的小区块，举凡生物医学到电脑领域都可使用。
众所皆知，DNA是由两股互补碱基配对形成的分子所构成，这两股DNA有相互亲合的力量；按照需要的DNA片段，能够将两股计划配对的DNA，以任意的顺序组成DNA的分子。Dwyer认为，这个以生命讯息为基础的系统，可以制造出低成本且无限量的复杂逻辑电路。如果此推论合理的话，一位研究生一天内，在实验室的桌上所制造的DNA电路数量，便能够比全世界一个月内，制造出的晶片总产量还要多。
Dwyer进一步用拼图来比喻，制造DNA积体电路就像拿起几片拼图块，把它们仍进一个盒子里，再摇动盒子，那些拼图块就会逐渐的找到相邻的图块，循序渐进的把图案拼凑完整。
Dwyer带领的研究团队，在最近的实验中，已能运用16块色基团，设计出复杂的电路。研究小组希望在进一步研究中，可让数十亿片色基拼图，自动的形成数相同的电路图。
基本上极微小的奈米结构就是一个感应器，此项新发现除了可运用于半导体晶片产业上；还可能应用到许多生物医学的领域上。例如微小的DNA结构，对不同的蛋白质会有不同的反应，因此利用一滴血液，即能以不同的相关蛋白质指标，侦测出各种隐藏的疾病。
IBM公司也在去年提出，利用DNA取代硅材料的初步研究成果，科学家将其称之为“DNA折纸技术”（DNA Origami）。科学家先以传统的晶片制造一蚀刻电路图，然后将DNA溶液倒在硅材表面，DNA会依其电路图形，自我组合成微小的三角形和正方形。此技术的关键重点在于，DNA结构是否能够正确、精密的自我组合成硅材上的电路图形。
不过科学家们表示，尽管这些技术具有未来的发展潜力，但是距离实际的商业化应用，还有一段不小的差距。因此，是否真的能对半导体产业带来革命性的改变，现在还无法做出定论。但DNA电路一旦实现为可行的商业模式后，将对科技产品与产业面貌，产生重大的影响。
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