就像我们正在阅读本文时，使用的计算机或智能手机一样，生物计算机也可以通过编程来执行不同类型的任务。 一旦技术完全成熟，由 DNA 制成的微型生物计算机可以彻底改变人类一系列疾病的诊断和治疗。然而，这些可在细胞和液体溶液中运行的基于 DNA 的设备，存在一个主要障碍，就是它们的寿命很短，只能使用一次。
近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）的研究人员开发出新的可以在细胞内持续存在的长寿生物计算机。 发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中，研究人员放弃了传统的基于 DNA 的方法，而是选择使用 RNA 来构建生物计算机。结果表明，RNA 电路与其基于 DNA 的电路一样可靠和通用。更重要的是，活细胞能够连续创建这些 RNA 电路元件，而这是 DNA 电路不容易实现的。这一结果，进一步将 RNA 电路成为强大、可持续的生物计算机的潜力候选者。
NIST 博士后研究员、研究论文作者 Samuel Schaffter 表示：“与计算机的不同之处在于，你编写的不是由 1 和 0 组成的编码，而是由 A、T、C 和 G 字符串，它们是构成 DNA 的四种化学碱基。” 通过将特定的碱基序列组装成一条核酸链，研究人员可以决定它与什么结合。因此，一条核酸链可以被设计成附着在特定 DNA、RNA 或与疾病相关的蛋白质上，然后触发与同一回路中的其他链的化学反应，以处理化学信息并最终产生某种有用的输出。 该输出可能是有助于医学诊断的可检测信号，也可能是治疗疾病的治疗药物。
（来源：MIT） 然而，DNA 不是最稳定的材料，在某些条件下会迅速分解。细胞内的环境也比较恶劣，通常含有能够破坏核酸的蛋白质。即使 DNA 序列停留足够长的时间来完成它们的程序目标，它们执行操作形成的化学键，也会使它们在之后变得无用。 “它们不能做诸如持续监测基因表达之类的事情。只能是一次性的用途。”Schaffter 说。
作为核酸，RNA 与 DNA 有许多相似的问题。都易于降解，在一条链与目标分子化学结合后，这条链的使命也就完成了。但与 DNA 不同的是，RNA 在某种条件下是一种可再生资源。
为了利用这一优势，Schaffter 和他的同事首先需要证明，理论上细胞能够源源不断产生的 RNA 电路，可以与基于 DNA 的电路一样发挥计算作用。
实际上，RNA 可再生的优势源于一种称为转录的细胞过程，即细胞会将 DNA 作为模板连续产生 RNA。如果细胞基因组中的 DNA 为生物计算机中的电路元件编码，那么细胞将不断产生计算机元件。
