生物芯片

開心問答

什么是癌？

第六代計算機革命

計算機為人類擴展了更廣闊的空間。辦公室自動化，可免去我們早出晚歸的上班路途奔波?？旖莸膫鲗畔⒕W(wǎng)絡，使我們耳更聰目更明。巨大的信息貯存量，為我們省出許多生活空閑。文字、圖像處理技術，使我們的業(yè)余生活更加豐富多彩。多媒體、光盤、電子游戲、教學軟件，成為培養(yǎng)后代的家庭教師。各種計算機化的醫(yī)療設備，使我們生存質(zhì)量更高。計算機已成為人類生存必不可少的伙伴。

作為計算機貯存信息的關鍵構件——芯片，已和生物學聯(lián)系在一起，這就是第六代計算機革命帶來的產(chǎn)物——生物芯片。

生物芯片的無窮魅力

用生物分子DNA蛋白質(zhì)代替通常硅芯片上的電子元件，排列成集成電路，這就是生物芯片。在生物芯片中，信息以波的形式傳播，當波沿著蛋白質(zhì)分子或DNA分子鏈傳播時，會引起它們的結構順序變化，當一列波傳播到分子鏈的某一部位時，它們就像硅芯片集成電路中的載流子那樣傳遞信息。由于蛋白質(zhì)、DNA分子比硅芯片上的電子元件要小得多，所以生物芯片的密度可達每平方厘米10¹⁵～10¹⁶個，比硅芯片集成電路高3～5個數(shù)量級。

生物芯片首先被計算機專家看中?，F(xiàn)代計算機工業(yè)正處于芯片革命的十字路口，傳統(tǒng)的以硅為材料的大規(guī)模集成電路的集成度有一定的限度，而且集成度提高后，電路密集散熱的問題又難于解決，于是科學家的目光轉(zhuǎn)向了以生物材料制作芯片的目標。計算機芯片必須具有存儲記憶、邏輯運算等功能，而作為蛋白質(zhì)組成人體大腦、內(nèi)臟器官等高度智能器官的基本物質(zhì)無疑是具備這些功能的關鍵是怎樣去調(diào)動組織蛋白質(zhì)這樣的功能?？茖W家正精心試驗各種蛋白質(zhì)，以及各種蛋白質(zhì)之間的合理搭配，以選擇制作生物芯片，將這些生物芯片安裝到計算機上，計算機便可模擬人腦的思維功能，其運算速度將由一般硅芯片計算機的10¹⁹次／秒提高到10¹⁵次／秒。雖然真正要造出一臺生物計算機還有許多工作要做，面臨的難題也很多，但其誘人的前景已吸引了千百名生物學家、計算機學家和物理學家，相信不遠的將來，第六代計算機——生物計算機將會問世。

醫(yī)學家的選擇

生物芯片也被醫(yī)學專家看好。醫(yī)用生物芯片被設計成用DNA分子排列成密集的分子鑷。每個芯片約指甲大小，每片裝約40萬個DNA小片段，可以通過這些DNA小片段，探查出這個DNA的結構。之所以又叫它為分子鑷，是因為這些DNA可以捕捉相應的DNA。通過這種用DNA分子制成的生物芯片——基因芯片，醫(yī)生能及早診斷疾病。如腫瘤病人，當剛剛發(fā)現(xiàn)腫瘤時，從腫瘤組織中取出一塊樣品，用基因芯片查看樣品蛋白質(zhì)的基因，幾分鐘之內(nèi)芯片就可確定腫瘤的種類，若是惡性腫瘤，即可查出引起癌變的那些有“毛病”的基因。有一種叫P₅₃的基因，這種基因被認為是一種抑癌基因，一般正常人正是依靠P₅₃基因來抑制癌細胞的生長，從而免受癌細胞侵襲。但是，一旦人體中P₅₃基因失常，結構發(fā)生變化，就會失去抑癌功能，人體就易受癌細胞侵襲，患上癌癥?？茖W家正在設計一種專用以探查P₅₃基因失常的基因芯片，醫(yī)生用這種基因芯片能夠迅速探清人體內(nèi)P₅₃基因的狀態(tài)，為某些帶有變異P₅₃基因，特別是發(fā)現(xiàn)P₅₃基因早期變異的病人確定最佳治療方案。

運用同樣原理，科學家還可研制出許多常見病人的誘發(fā)基因的探查芯片，如心臟病、老年性癡呆病、艾滋病的誘發(fā)基因，用基因芯片掃描一下，便可迅速得出結果。

生物芯片除了在計算機、醫(yī)學上的應用前程似錦外，在通信、工業(yè)自動化、家電、國防等領域也將是前途無量，在我們的通信設備、生產(chǎn)自動流水線，我們的音響、電視里，在國防的導彈、火箭中，都將會出現(xiàn)生物芯片。生物芯片將會從各個方面滲入我們生活的各個角落，徹底改變我們的生活面貌。

答：癌是常見的惡性腫瘤，在胃腸道惡性腫瘤中僅次于胃癌。男性多于女性，年齡在40～60歲之間。