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文档简介

1、生物计算机,生物计算机,1、定义与简介 2、原理 3、优点与缺点 4、种类 5、研究方向及最新成果,生物计算机的定义与简介,生物计算机又称仿生计算机，是以生物芯片取代在半导体硅片上集成数以万计的晶体管制成的计算机。 涉及计算机科学、脑科学、神经生物学、分子生物学、生物物理、生物工程、电子工程、物理学和化学等有关学科。 生物计算机的概念最早出现在1983年的美国 这之后开始研究生物芯片，研究有关大脑和神经元网络结构的信息处理、加工原理，以及建立全新的生物计算机原理，探讨适于制作芯片的生物大分子的结构和功能。以及如何通过生物工程(用脱氧核糖核酸重组技术和蛋白质工程)来组装这些生物分子功能元件,生物

2、计算机的原理,科学家通过对生物组织体研究，发现组织体是由无数的细胞组成，细胞由水、盐、蛋白质和核酸等有机物组成，而有些有机物中的蛋白质分子像开关一样，具有“开”与“关”的功能。因此，人类可以利用遗传工程技术，仿制出这种蛋白质分子，用来作为元件制成计算机。 生物计算机利用蛋白质有开关特性，用蛋白质分子作元件从而制成的生物芯片。其性能是由元件与元件之间电流启闭的开关速度来决定的。用蛋白质制成的计算机芯片，它的一个存储点只有一个分子大小，所以它的存储容量可以达到普通计算机的十亿倍。而且运行速度更快，只有110(-11)秒，大大超过人脑的思维速度,生物计算机的优点与缺点,优点： 体积小，具有永久性和很高的可靠性 发热量小，没有电路间的信号干扰 缺点： 提取信息困难,生物计算机的种类,生物计算机是以生物界处理问题的方式为模型的计算机。以此分类目前主要有五种类型： 1、生物分子或超分子芯片 2、自动机模型 3、仿生算法 4、生物化学反应算法 5、细胞计算机,生物计算机的研究方向及最新成果,研究方向： 一、研制分子计算机，即制造有机分子元件去代替目前的半导体逻辑元件和存储元件 二、深入研究人脑的结构、思维规律，再构想生物计算机的结构。 最新

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