美国防高级研究项目局（DARPA）近日推出了一个旨在模仿生物细胞活动、化学键作用及其他自然过程，研发可解决当前计算机无法有效运算之复杂问题的创新算法的项目，这个名为“以自然作为计算机（Nature as Computer，NAC）”的研发项目将致力于借鉴大自然里存在的大量“计算过程”并在实验室中研发模仿这些过程的原型系统。在未来数年内，该项目所产出成果将可能发展为国防高级研究项目局的正式项目，并可能地对航空、机器人、纳米材料及其他领域产生不可估量的影响。
国防高级研究项目局在项目文件中指出，现有的硅基二进制计算机已无法解决美国当前面临的许多复杂问题，使用经典计算机来模拟核爆炸、对空气紊流进行建模、计算复杂的物理过程都需要耗费大量时间、资金和硬件资源，即便是五角大楼也无法承受这个代价。因此国防高级研究项目局认为，尽管量子计算是解决这个问题的一个可行路径，但研究也显示自然过程同样可在仅有少量资源的情况下完成计算。
在国防高级研究项目局负责该项目的主管周江英（音译：Jiangying Zhou）指出，某些自然过程用于计算的可能性已经被学术界所证明，因此“以自然为计算机”项目将理解自然过程的运作机制，通过对材料进行工程化处理来模仿这些过程。周江英引用生物细胞生产蛋白质的过程作为例子，蛋白质需要保证自身的三维结构准确才能发挥作用，“蛋白质折叠”这个问题对于需要在计算机上模拟这个过程的科学家来说复杂度是“指数级”的，而在现实世界中这个过程仅耗费微秒级的时间，因此他认为研究人员不需要完全理解参与“蛋白质折叠”这个自然过程的所有机制，但可以将其改造成另一种完全不同的计算策略。而在研究自然过程的过程中，国防高级研究项目局或许最终能发展出可根据不同环境自动调整形状的飞机翼型、像章鱼一样自动适应环境的“软性机器人（soft robot）”。
周江英指出，有兴趣参与“以自然为计算机”项目的科研团队将从国防高级研究项目局“颠覆性工程（Disruptioneering）”项目内拿到最高达100万美元的资助，这些团队需要选择一个他们希望利用的自然过程，并在18个月的项目期内完成概念验证。
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