生物計(jì)算機(jī)的介紹課件

生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)1生物計(jì)算機(jī)1、定義與簡(jiǎn)介2、原理3、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)4、種類5、研究方向及最新成果生物計(jì)算機(jī)1、定義與簡(jiǎn)介2生物計(jì)算機(jī)的定義與簡(jiǎn)介生物計(jì)算機(jī)又稱仿生計(jì)算機(jī)，是以生物芯片取代在半導(dǎo)體硅片上集成數(shù)以萬(wàn)計(jì)的晶體管制成的計(jì)算機(jī)。涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、腦科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物物理、生物工程、電子工程、物理學(xué)和化學(xué)等有關(guān)學(xué)科。生物計(jì)算機(jī)的概念最早出現(xiàn)在1983年的美國(guó)這之后開(kāi)始研究生物芯片，研究有關(guān)大腦和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的信息處理、加工原理，以及建立全新的生物計(jì)算機(jī)原理，探討適于制作芯片的生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能。以及如何通過(guò)生物工程(用脫氧核糖核酸重組技術(shù)和蛋白質(zhì)工程)來(lái)組裝這些生物分子功能元件生物計(jì)算機(jī)的定義與簡(jiǎn)介生物計(jì)算機(jī)又稱仿生計(jì)算機(jī)，是以生物芯片3生物計(jì)算機(jī)的原理科學(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)。生物計(jì)算機(jī)利用蛋白質(zhì)有開(kāi)關(guān)特性，用蛋白質(zhì)分子作元件從而制成的生物芯片。其性能是由元件與元件之間電流啟閉的開(kāi)關(guān)速度來(lái)決定的。用蛋白質(zhì)制成的計(jì)算機(jī)芯片，它的一個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn)只有一個(gè)分子大小，所以它的存儲(chǔ)容量可以達(dá)到普通計(jì)算機(jī)的十億倍。而且運(yùn)行速度更快，只有1×10^(-11)秒，大大超過(guò)人腦的思維速度生物計(jì)算機(jī)的原理科學(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)4生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：體積小，具有永久性和很高的可靠性發(fā)熱量小，沒(méi)有電路間的信號(hào)干擾缺點(diǎn)：提取信息困難生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：5生物計(jì)算機(jī)的種類生物計(jì)算機(jī)是以生物界處理問(wèn)題的方式為模型的計(jì)算機(jī)。以此分類目前主要有五種類型：1、生物分子或超分子芯片2、自動(dòng)機(jī)模型3、仿生算法4、生物化學(xué)反應(yīng)算法5、細(xì)胞計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)的種類生物計(jì)算機(jī)是以生物界處理問(wèn)題的方式為模型的計(jì)6生物計(jì)算機(jī)的研究方向及最新成果研究方向：一、研制分子計(jì)算機(jī)，即制造有機(jī)分子元件去代替目前的半導(dǎo)體邏輯元件和存儲(chǔ)元件二、深入研究人腦的結(jié)構(gòu)、思維規(guī)律，再構(gòu)想生物計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。最新成果：可以讓科學(xué)家對(duì)分子進(jìn)行“