北京
麻省理工学院的研究团队把细菌改造成了类似晶体管的功能单元，用五株菌就能在培养皿里拼出可工作的活体“电路板”。这套系统不靠电流，而是靠信号分子在菌落之间传递信息。
细菌版晶体管怎么工作
传统电子学里，晶体管是控制电流通断的开关。MIT开发的这套生物系统里，工程菌承担了类似角色：它们调控小信号分子的移动，把信息送到电路的其他部分。团队造出了两种细菌晶体管，又设计了三种充当继电器角色的菌株。
这五种菌株组合起来，构成了一套可灵活排列的工具箱。在最新研究中，研究人员用它们搭出了能合并两到三个输入信号的电路，也能把输入信号引导到电路内指定的目的地。
论文第一作者、MIT博士后Hamid Doosthosseini表示：“我们搭建了一些常用的初始计算机架构组件，但用这五种菌株可以构建任何运算。”
从培养皿到植物叶片
研究团队的远期目标是把这类生物电路放到植物叶片或根部。这些电路可以处理环境变化信息，比如干旱或害虫侵袭，然后帮助触发相应的响应。
论文通讯作者是MIT生物工程系主任Christopher Voigt，成果近期发表在《自然·化学生物学》上。前MIT博士后Haorong Chen也是论文作者之一。
绕开单细胞电路的瓶颈
合成生物学电路通常靠工程细胞生产蛋白质和转录因子，让它们以特定方式相互作用。比如一个电路可以检测目标分子，然后激活特定产物的生成。
这类系统能执行多种逻辑运算，但存在明显限制。为了避免电路内部出现不想要的相互作用，不同功能往往需要不同的转录因子。可用的合适转录因子数量有限，这就给单个细胞内电路的复杂程度设了天花板。往一个细胞里塞太多电路，还会加重细胞制造蛋白质的负担。
MIT团队换了一条路：不把整个电路塞进一个细胞，而是让单个细胞充当类似晶体管的组件。这些细胞可以按不同组合排列，从而搭建出范围更广的电路。
晶体管部分使用的是一种叫成团泛菌（Pantoea agglomerans）的细菌，这种菌常见于植物等表面。团队设计了两种受OC-6分子控制的细菌晶体管，其中一种处于关闭状态。
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