什么是生物计算机( 二 )


生物电脑将能用来改善和增强人的记忆力 。英国电信研究所所长科克伦甚至感慨道:“想想拥有一个真正快速处理数据和记忆的大脑吧,它不会曲解,不会老化 。我们将不会忘掉任何东西,也可以加工一切信息……”
生物电脑最终会促使电脑与人脑的融合 。目前最新一代实验计算机正在模拟人类的大脑 。英国剑桥大学研究发现了“生物电路”,一些蛋白质的主要功能不是构成生物的某些结构,而是用于传输和处理信息 。人们正努力寻找神经原与硅芯片之间的相似处,研制基于神经网络的计算机 。尽管目前研制出来的最先进的神经网络拥有的智力还非常有限,但大多数科学家认为,仿生计算机是未来发展之路 。国外有科学家预言,到2020年,运算速度更快的生物将取代硅芯片 。
生物计算机能够如同人脑那样进行思维、推理,能认识文字、图形,能理解人的语言,因而可以成为人们生活中最好的伙伴,担任各种工作,如可应用于通讯设备、卫星导航、工业控制领域,发挥它重要的作用 。美国贝尔实验室生物计算机部的物理学家们正在研制由芯片构成的人造耳朵和人造视网膜,这项技术的成功有望使聋盲人康复 。
生物电脑的成熟应用还需要一段时间,但是目前科学家已研制出生物电脑的主要部件———生物芯片 。美国明尼苏达州立大学已经研制成世界上第一个“分子电路”,由“分子导线”组成的显微电路只有目前计算机电路的千分之一 。
生物电脑
电脑的性能是由元件与元件之间电流启闭的开关速度来决定的 。科学家发现,蛋白质有开关特性,用蛋白质分子作元件制成的集成电路,称为生物芯片 。使用生物芯片的计算机称为蛋白质电脑,或称为生物电脑 。已经研制出利用蛋白质团来制造的开关装置有:合成蛋白芯片、遗传生成芯片、红血素芯片等 。
用蛋白质制造的电脑芯片,在1平方毫米面积上可容纳数亿个电路 。因为它的一个存储点只有一个分子大小,所以存储容量可达到普通电脑的10亿倍 。蛋白质构成的集成电路大小只相当于硅片集成电路的10万分之一,而且运转速度更快,只有10-11秒,大大超过人脑的思维速度;生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍,传递信息速度也比人脑思维速度快100万倍 。
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,使残疾人重新站立起来
美国已研究出可以用于生物电脑的分子电路,它由有机物质的分子组成,只有现代电脑电路的千分之一大小 。
什么是生物计算机和量子计算机分类:教育/科学
问题描述:
简单介绍……
解析:
生物计算机
人类有一门学科叫仿生学,即通过对自然界生物特性的研究与模仿,来达到为人类社会更好地服务的目的 。典型的例子如,通过研究蜻蜒的飞行制造出了直升机;对青蛙眼睛的表面“视而不见”,实际“明察秋毫”的认识,研制出了电子蛙眼;对苍蝇飞行的研究,仿制出一种新型导航仪——振动陀螺仪,它能使飞机和火箭自动停止危险的“跟头”飞行,当飞机强烈倾斜时,能自动得以平衡,使飞机在最复杂的急转弯时也万无一失;对蝙蝠没有视力,靠发出超声波来定向飞行的特性研究,制造出了雷达、超声波定向仪等;对“变色龙”的研究,产生了隐身科学和保护色的应用……
仿生学同样可应用到计算机领域中 。
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 。科学家把这种计算机叫做生物计算机 。
生物计算机有很多优点,主要表现在以下几个方面:
首先,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 。
其次,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,伤口就愈合了 。这是因为人体具有自我修复功能 。同样,生物计算机也有这种功能,当它的内部芯片出现故障时,不需要人工修理,能自我修复,所以,生物计算机具有永久性和很高的可靠性 。