用生物芯片制造的计算机就是生物计算机。所谓生物芯片就是指用蛋白质分子作元件制造成的集成电路,因此也有人称生物计算机为蛋白质计算机、下一代计算机。
生物计算机的外部用一种非常薄的玻璃膜制成,内装精巧的晶格,晶格里安放生物芯片。由生物芯片组成的生物集成块完成计算机主体工作。这种计算机有着广阔的发展前景,因为它有很多优点:
第一、体积小。1平方毫米芯片可容纳数亿个电路,芯片密集度可达到每平方厘米1015~1016个,生物计算机的体积可缩小至现在计算机的103~105分之一。
第二、存储容量大。生物计算机一个存储点只有一个分子大小,所以生物计算机的存储容量可达到普通计算机的10亿倍。
第三、运算速度快。科学家估计,蛋白质集成电路大小是硅片集成电路的千分之一,甚至达到十万分之一,而运算一次只需要10-11秒,仅为目前集成电路的运算时间的万分之一。生物计算机运算比现在计算机快多了。生物计算机元件的密度比人脑神经细胞的密度高100万倍。
第四、散热快。生物芯片中传递信息时,由于受到的阻抗低,耗能低,仅相当于一般计算机的十亿分之一,所以容易散热。
第五、可靠性高。生物计算机一个重要特点就是具有自我组织自我修复功能,它若与人脑结合起来,听从人脑指挥,就可以具有更高的性能。生物计算机可以用基因工程方法进行生产制造,成本相当低。
二十世纪八十年代初,美国海军科研实验室研究工作出现了“生物计算机机热”。1984年,日本开始研究生物计算机,每年经费高达80亿日元,到1985年,把这一研究列为国家重点开发计划。1987年,英国拨款3000万英镑,用于进行生物计算机研究。
科学家利用蛋白质制造出“开关装置”,并且已确定,可以利用细胞色素C、细菌视紫红质、遗传基因分子、导电聚合物等蛋白质制造生物芯片。美国科技人员已率先研究出用于生物计算机的分子电路,它由有机物质的分子组成。由分子导线组成的显微电路,其大小仅为现代计算机电路的千分之一。
由于生物计算机有些关键技术还存在许多问题没有解决,因此科学家预测,估计要到2015年左右,生物计算机才能广泛应用。
量子计算机和生物计算机各自的优缺点
生物计算机具有永久性和很高的可靠性。若能使生物本身的修复机制得到发挥,则即使芯片出了故障也能自我修复。(这是生物计算机极其诱人的潜在优势)蛋白质分子可以自我组合,能够新生出微型电路,具有活性,因此生物计算机拥有生物特性。生物计算机不再像电子计算机那样,芯片损坏后无法自动修复,生物计算机能够发挥...
生物计算机优点
生物计算机的优势主要体现在以下几个方面:首先,生物计算机以其独特的体积小、功效高的特性著称。在一平方毫米的空间内,能容纳数亿个电路,远小于传统集成电路。这种小型化设计使得生物计算机能够隐藏在日常环境中,如桌角、墙壁或地板,实现了极高的集成度。其次,生物计算机借鉴了人体的自我修复机制。当其...
生物计算机的优点有哪些?
第一、体积小。1平方毫米芯片可容纳数亿个电路,芯片密集度可达到每平方厘米1015~1016个,生物计算机的体积可缩小至现在计算机的103~105分之一。第二、存储容量大。生物计算机一个存储点只有一个分子大小,所以生物计算机的存储容量可达到普通计算机的10亿倍。第三、运算速度快。科学家估计,蛋白质集成电...
什么是生物计算机?
第一、体积小。1平方毫米芯片可容纳数亿个电路,芯片密集度可达到每平方厘米1015~1016个,生物计算机的体积可缩小至现在计算机的103~105分之一。第二、存储容量大。生物计算机一个存储点只有一个分子大小,所以生物计算机的存储容量可达到普通计算机的10亿倍。第三、运算速度快。科学家估计,蛋白质集成电...
生物计算机于计算机软件有什么区别
1、生物计算机利用生物体系自身具有的并发性和并行处理能力,在信息处理时可以同时处理多个任务,比计算机软件更加高效。2、生物计算机不需要大量的电能来进行运算,只需要利用生物分子自身的化学反应即可完成信息处理和存储,能耗较计算机软件更低。3、由于生物计算机采用生物分子进行信息存储,所以信息的存储密度...
什么是生物计算机?
第三,耗能少,因为它的工作过程是一种生物化学反应,所以耗能量仅为一般计算机的10亿分之一;第四,智能水平高,因为它具有生物体特点,有生物活性,有自我复制和自我组合的能力;第五,能够植于生物体内工作。DNA计算机目前还处于实验阶段,离实现仍有很长距离,因此还谈不上实用和普及。
生物计算机是什么
在生物计算机中,可以通过特定的生化反应来编码、读取和修改DNA中的信息,从而实现计算过程。这种计算方式不仅存储密度极高,而且具有并行处理的天然优势,因为生物分子间的相互作用可以同时在多个位点上发生。生物计算机的研发还涉及到了多种生物学原理的应用。细胞内的信号传导机制、基因表达调控网络,乃至整个...
生物计算机的原理是什么
生物计算机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。能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一,且具有巨大的存储能力。生物计算机具有生物体的一些特点,如能发挥生物本身的调节机能,自动修复芯片上发生的故障,还能模仿人脑的机制等。
什么叫生物电脑
生物芯片传递信息时阻抗小,耗能低,且具有生物的特点,具有自我组织和自我修复的功能。它可以与人体及人脑结合起来,听从人脑指挥,从人体中吸收营养。把生物电脑植入人的脑内,可以使盲人复明,使人脑的记忆力成千上万倍地提高;若是植入血管中,则可以监视人体内的化学变化,使人的体质增强,使残疾人...
量子计算机和生物计算机各自的优缺点有哪些?
5、生物计算机有很多优点,它体积小,功效高。在一平方毫米的面积上,可容纳几亿个电路,比目前的集成电路小得多,用它制成的计算机,已经不像现在计算机的形状了,可以隐藏在桌角、墙壁或地板等地方。6、当我们在运动中,不小心碰伤了身体,有的上点儿药,有的年轻人甚至药都不上,过几天,伤口就...