生物计算机的概念历史以及发展前景

生物计算机的概念：

生物计算机也称仿生计算机，主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据。信息以波的形式传播，当波沿着蛋白质分子链传播时，会引起蛋白质分子链中单键、双键结构顺序的变化。运算速度要比当今最新一代计算机快10万倍，它具有很强的抗电磁干扰能力，并能彻底消除电路间的干扰。

生物计算机的历史以及发展前景：

生物计算的早期构想始于1959年，诺贝尔奖获得者Feynman提出利用分子尺度研制计算机；20世纪70年代以来，人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处在不同的状态下，可产生有信息和无信息的变化。科学家们发现生物元件可以实现逻辑电路中的0与1、晶体管的通导或截止、电压的高或低、脉冲信号的有或无等等。经过特殊培养后制成的生物芯片可作为一种新型高速计算机的集成电路。1994年，图灵奖获得者Adleman提出基于生化反应机理的DNA计算模型；在生物计算机方面突破性工作是北京大学在2007年提出的并行型DNA计算模型，将具有61个顶点的一个3-色图的所有48个3-着色全部求解出来，其算法复杂度为，而此搜索次数，即使是当今最快的超级电子计算机，也需要13 217年方能完成，该结果似乎预示着生物计算机时代即将来临。

扩展资料：

生物计算机的关键因素：

正如人类基因组计划给予我们的启示一样，DNA（脱氧核糖核酸）的资料储存及运算能力可能远远超过目前电脑所使用的硅晶片。目前，电脑科学家正致力于研发基因超级电脑，用以建构以DNA为基础的资讯科技新世纪。DNA又称为脱氧核糖核酸，使细胞核中携带生物生长指令的遗传物质。DNA拥有不可思议的资料存储功能，很可能比硅晶片更强。一般而言，1毫克DNA的存储功能大约相当于1万片的光碟片，更为不可思议的是，DNA还具有在同一时间处理数兆个运算指令的能力。研究者指出，将生命活动的指令进行编码的遗传分子DNA和RNA里可以储存比常规存储芯片多的数据，试管状的生物计算机中含有大量的遗传物质片断，每一个片断就是一个微型计算工具，因此生物计算机能同时进行数千次甚至上百万次计算。对于生物计算机将来的用途，研究人员有种种设想。其中一项就是让它代替人进行新药物临床试验，它通过运算可以模拟人体的多种变化情况，只要把药品的成分描述输入生物计算机，就会得出反应结果。

参考资料：百度百科-生物计算机

计算机俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。那么计算机的伟大发展史是什么？

1、 第一代电子管计算机——ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And Computer)，1946年在费城公诸于世，它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力，但功能受限制，速度也慢。ENIAC的问世标志现代计算机的诞生，是计算机发展史上的里程碑。

2、 第二代晶体管计算机晶体管的发明大大促进计算机的发展，晶体管代替电子管，电子设备体积减小。1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。首先使用晶体管技术的是早期的超级计算机，主要用于原子科学的大量数据处理，这些机器价格昂贵，生产数量极少。

3、 第三代集成电路计算机晶体管比起电子管进步，但产生的大量热量损害计算机内部的敏感部分。1958年发明了集成电路(IC)，将电子元件结合到一片小小的硅片上，使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。于是，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了 *** 作系统，使计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。1964年，美国IBM公司研制成功第一个采用集成电路的通用电子计算机系列IBM360系统。

4、 第四代大规模集成电路计算机大规模集成电路(LSI)可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了80年代，超大规模集成电路(VLSI)在芯片上容纳了几十万个元件，后来的ULSI将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。基于“半导体”的发展，到了一九七二年，第一部真正的个人计算机诞生了。

5、 第五代智能计算机1981年，在日本东京召开了第五代计算机研讨会，随后制订出研制第五代计算机的长期计划。智能计算机主要特征是具备人工智能，能像人一样思考，并且运算速度极快，其硬件系统支持高度并行和推理，其软件系统能够处理知识信息。神经网络计算机（也称神经元计算机）是智能计算机的重要代表。但第五代计算机目前仍处在探索、研制阶段。真正实现后，将有无量的发展前途，它的前景，必将是光辉诱人的。

6、 第六代生物计算机半导体硅晶片的电路密集，散热问题难以彻底解决，影响了计算机性能的进一步突破。研究发现，DNA的双螺旋结构能容纳巨量信息，其存储量相当于半导体芯片的数百万倍。一个蛋白质分子就是存储体，而且阻抗低、能耗小、发热量极低。基于此，利用蛋白质分子制造出基因芯片研制生物计算机，已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发展潜力的“第六代计算机”。

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是这样的：一、人工智能，核心是计算机运算及处理系统，这类系统要么用工业或民用计算机，要么用单片机、ARM、和DSP之类的微处理器芯片，二、人工智能，如果要映射到肢体动作上，就必须得有电机、液压、气压之类的执行器件来带动相关肢体零部件运转；三、芯片的处理比电机的执行速度要快不止万倍，但目前的技术瓶颈限制了电机的执行速度；主要是执行器件的功率和体积、金属物理性能等等因素；四、本次人类工业文明的当前成果只是实现了用半导体集成芯片来实现大规模模拟及数字电路的执行，目前虽然有光子计算机和生物芯片计算机之类的出现，但也只是实验室中的产物，离现实还相当远；五、无限存储技术其实也有，就是基于“云”的庞大计算机网络，如果你的计算机是基于云计算和云存储的，那么，“它”都有可能威胁人类的安全；至于单体硬件，目前技术还突破不了；六、人工智能对于外界环境信息的识别、分析与处理，信息过滤是典型的一种应用，加载与消载可以是同时进行的，这要看系统的运算和处理能力了，就目前技术来讲，现在的运算和处理能力还是远远不够的，虽然国家级的超级计算机系统运算处理能力很强了，但远不及人类大脑的运算处理级别；其实，就目前技术的极限来讲，将全球各大超级计算机联网运算的话，一个“小终结者”或许就诞生了；

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