提起人工智能，大多人都会想到机器人或智能芯片，然而加州理工学院（Caltech）的科学家们创造了试管中的人工智能——他们研制出首个用DNA构造的人造神经回路，回路中相互作用的分子能够以不完整的信息唤起记忆，就像真正的大脑一样。

　　领导这项研究的是加州理工的生物工程博士后研究员钱璐璐，她在发表于近期《自然》杂志上描述说：“这让我们认识到事件的模式：形成记忆，做出决定，采取行动。所以我们想知道，除了神经细胞连接而成的生理网络，相互作用的分子溶液也能够展现出像大脑一样的行为吗？”

　　为了构建DNA神经网络，研究人员们采用了一种链置换级联（strand displacement cascade）的方法。研究小组曾经以这项技术发明创建了最大、最复杂、可以计算平方根的DNA回路。该技术运用DNA单链分子及部分双链分子。部分双链分子是双螺旋结构，其中一条单链会像尾巴一样伸出来。当单链分子漂浮在水溶液中遇到部分双链分子，而它们的碱基又刚好互补时，单链分子会“夺取”这条尾状链，并“踢走”双螺旋中的另一条单链，取而代之。因此，这条单链就能作为“输入信号”，而被取代的单链就能作为“输出信号”，继续与其他分子相互作用。

　　这项神经网络由112条独立的DNA链组成四个人造神经元，在一个读心游戏（mind-reading game）中，它尝试确认一位科学家的身份。研究人员们对神经网络进行“培训”，让它“知道”四位科学家，他们的身份分别以一套4个独特的是非问答确认，比如说，该名科学家是否为英国人。

　　玩法是这样的：真人玩家先想好某一个科学家，然后提供一条不完整的答案信息进行有倾向的身份确认——方式是，向试管中放入一条相当于答案的DNA链，将这条暗示传递给神经网络。通过荧光信号交流，神经网络能够确认真人玩家所想的科学家身份。偶尔，神经网络会“说”，它没有足够信息来找出记忆中的科学家身份，或者暗示信息与它的记忆有出入。研究人员们和神经网络一共用27种不同的问答方式玩这个游戏，总共有81种组合，神经网络每次都回答正确。这种基于DNA的神经网络证实了它的能力：用不完整的信息找出事物可能的表达，这也是我们大脑的特点之一。

　　研究学者们表示，他们的生化神经网络——至少是具备最基本做决定能力的神经网络，在医药、化学以及生物研究方面都有应用意义。在未来，这种神经系统能够实现在细胞内操作，帮助回答基本的生物问题，为疾病诊断。并且，生化过程对其他分子的存在做出智能应答，能够让研究人员们生产更复杂的化合物，构建新的分子结构。

　　除此之外，这项系统也为智力的发展间接提供了见解：“在大脑发展前，单细胞有机体也可以交流信息，做决定，对环境做出反应。也许高等进化的大脑和单细胞中有限形式的智能体具有相似的计算模式，只是在不同层面运行而已，”钱璐璐说。