生物計(jì)算機(jī)

時(shí)間：2024-01-21 21:00:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

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生物計(jì)算機(jī)：
人類有一門(mén)學(xué)科叫仿生學(xué)，即通過(guò)對(duì)自然界生物特性的研究與模仿，來(lái)達(dá)到為人類社會(huì)更好地服務(wù)的目的。典型的例子如，通過(guò)研究蜻蜒的飛行制造出了直升機(jī)；對(duì)青蛙眼睛的表面“視而不見(jiàn)”，實(shí)際“明察秋毫”的認(rèn)識(shí)，研制出了電子蛙眼；對(duì)蒼蠅飛行的研究，仿制出一種新型導(dǎo)航儀——振動(dòng)陀螺儀，它能使飛機(jī)和火箭自動(dòng)停止危險(xiǎn)的“跟頭”飛行，當(dāng)飛機(jī)強(qiáng)烈傾斜時(shí)，能自動(dòng)得以平衡，使飛機(jī)在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時(shí)也萬(wàn)無(wú)一失；對(duì)蝙蝠沒(méi)有視力，靠發(fā)出超聲波來(lái)定向飛行的特性研究，制造出了雷達(dá)、超聲波定向儀等；對(duì)“變色龍”的研究，產(chǎn)生了隱身科學(xué)和保護(hù)色的應(yīng)用 仿生學(xué)同樣可應(yīng)用到計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中。
科學(xué)家通過(guò)對(duì)生物組織體研究，發(fā)現(xiàn)組織體是由無(wú)數(shù)的細(xì)胞組成，細(xì)胞由水、鹽、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物組成，而有些有機(jī)物中的蛋白質(zhì)分子像開(kāi)關(guān)一樣，具有“開(kāi)”與“關(guān)”的功能。因此，人類可以利用遺傳工程技術(shù)，仿制出這種蛋白質(zhì)分子，用來(lái)作為元件制成計(jì)算機(jī)?？茖W(xué)家把這種計(jì)算機(jī)叫做生物計(jì)算機(jī)。
生物計(jì)算機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
首先，它體積小，功效高。在 1 平方毫米的面積上，可容納幾億個(gè)電路，比目前的集成電路小得多，用它制成的計(jì)算機(jī)，已經(jīng)不像現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的形狀了，可以隱藏在桌角、墻壁或地板等地方。
其次，當(dāng)我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中，不小心碰傷了身體，有的上點(diǎn)兒藥，有的年輕人甚至藥都不上，過(guò)幾天，傷口就愈合了。這是因?yàn)槿梭w具有自我修復(fù)功能。同樣，生物計(jì)算機(jī)也有這種功能，當(dāng)它的內(nèi)部芯片出現(xiàn)故障時(shí)，不需要人工修理，能自我修復(fù)，所以，生物計(jì)算機(jī)具有永久性和很高的可靠性。
再者，生物計(jì)算機(jī)的元件是由有機(jī)分子組成的生物化學(xué)元件，它們是利用化學(xué)反應(yīng)工作的，所以，只需要很少的能量就可以工作了，因此，不會(huì)像電子計(jì)算機(jī)那樣，工作一段時(shí)間后，機(jī)體會(huì)發(fā)熱，而它的電路間也沒(méi)有信號(hào)干擾。
1983 年，美國(guó)公布了研制生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想之后，立即激起了發(fā)達(dá)國(guó)家的研制熱潮。當(dāng)前，美國(guó)、日本、德國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家正在積極開(kāi)展生物芯片的開(kāi)發(fā)研究。從 1984 年開(kāi)始，日本每年用于研制生物計(jì)算機(jī)的科研投資為 86 億日元。
目前，生物芯片仍處于研制階段，但在生物元件，特別是在生物傳感器的研制方面已取得不少實(shí)際成果。這將會(huì)促使計(jì)算機(jī)、電子工程和生物工程這 3 個(gè)學(xué)科的專家通力合作，加快研究開(kāi)發(fā)生物芯片。
生物計(jì)算機(jī)一旦研制成功，可能會(huì)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)引起一場(chǎng)劃時(shí)代的革
命。