什麼是生物計算機,生物計算機的特點是什麼?

時間 2021-10-14 20:51:51

1樓:易書科技

被稱為第六代計算機的生物計算機,其主要原材料是借助生物工程技術(特別是蛋白質工程)生產的蛋白質分子,以它作為生物積體電路——生物晶元。在生物晶元中,資訊以波的形式傳遞。當波沿著蛋白質分子鏈傳播時,會引起蛋白質分子鏈中單鏈、雙鍵結構順序的改變。

因此,當一列波傳播到分子鏈的某一部位時,它們就像矽積體電路中的載流子(電流的載體叫做載流子)那樣傳遞資訊。由於蛋白質分子比矽晶元上的電子元件要小得多,彼此相距很近很近,因此,生物元件可小到幾十億分之一公尺,元件的密集度可達每平方厘公尺10~100萬億個,甚至1000萬億個閘電路。

生物晶元具有天然的立位化結構,它的密集度比平面型的矽積體電路高3~5個數量級。這就意味著,生物計算機每完成一項運算,所需的時間僅為目前矽積體電路計算機的萬分之一。與普通計算機不同的是,由於生物晶元的原材料是蛋白質分子,所以,生物計算機既有自我修復的功能,又可直接與生物活體結合。

同時,生物晶元具有發熱少、功耗低、電路間無訊號干擾等優點。

2樓:東山再開花

生物計算機又稱仿生計算機,是以生物晶元取代在半導體矽片上集成效以萬計的電晶體製成的計算機。它的主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子,並以此作為生物晶元。生物計算機晶元本身還具有並行處理的功能,其運算速度要比當今最新一代的計算機快10萬倍,能量消耗僅相當於普通計算機的十億分之一,儲存資訊的空間僅佔百億億分之一。

3樓:瀟瀟

您好,樓主

具體釋義如下:

生物計算機又稱仿生計算機,是以生物晶元取代在半導體矽片上整合數以萬計的電晶體製成的計算機。它的主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子,並以此作為生物晶元。生物計算機晶元本身還具有並行處理的功能,其運算速度要比當今最新一代的計算機快10萬倍,能量消耗僅相當於普通計算機的十億分之一,儲存資訊的空間僅佔百億億分之一。

什麼是生物計算機

4樓:巴拉小魔仙

您好,樓主具體釋義如下:生物計算機又稱仿生計算機,是以生物晶元取代在半導體矽片上整合數以萬計的電晶體製成的計算機。它的主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子,並以此作為生物晶元。

生物計算機晶元本身還具有並行處理的功能,其運算速度要比當今最新一代的計算機快10萬倍,能量消耗僅相當於普通計算機的十億分之一,儲存資訊的空間僅佔百億億分之一。

生物計算機的特點是什麼?

5樓:北京理工大學出版社

被稱為第六代計算機的生物計算機,其主要原材料是借助生物工程技術(特別是蛋白質專工屬程)生產的蛋白質分子,以它作為生物積體電路——生物晶元。在生物晶元中,資訊以波的形式傳遞。當波沿著蛋白質分子鏈傳播時,會引起蛋白質分子鏈中單鏈、雙鍵結構順序的改變。

因此,當一列波傳播到分子鏈的某一部位時,它們就像矽積體電路中的載流子(電流的載體叫做載流子)那樣傳遞資訊。由於蛋白質分子比矽晶元上的電子元件要小得多,彼此相距很近很近,因此,生物元件可小到幾十億分之一公尺,元件的密集度可達每平方厘公尺10~100萬億個,甚至1000萬億個閘電路。

生物晶元具有天然的立位化結構,它的密集度比平面型的矽積體電路高3~5個數量級。這就意味著,生物計算機每完成一項運算,所需的時間僅為目前矽積體電路計算機的萬分之一。與普通計算機不同的是,由於生物晶元的原材料是蛋白質分子,所以,生物計算機既有自我修復的功能,又可直接與生物活體結合。

同時,生物晶元具有發熱少、功耗低、電路間無訊號干擾等優點。

生物計算機有什麼優點?

6樓:易書科技

用生物晶元製造的計算機就是生物計算機。所謂生物晶元就是指用蛋白質分子作元件製造成的積體電路,因此也有人稱生物計算機為蛋白質計算機、下一代計算機。

生物計算機的外部用一種非常薄的玻璃膜製成,內裝精巧的晶格,晶格裡安放生物晶元。由生物晶元組成的生物整合塊完成計算機主體工作。這種計算機有著廣闊的發展前景,因為它有很多優點:

第一、體積小。1平方公釐晶元可容納數億個電路,晶元密集度可達到每平方厘公尺1015~1016個,生物計算機的體積可縮小至現在計算機的103~105分之一。

第二、儲存容量大。生物計算機乙個儲存點只有乙個分子大小,所以生物計算機的儲存容量可達到普通計算機的10億倍。

第三、運算速度快。科學家估計,蛋白質積體電路大小是矽片積體電路的千分之一,甚至達到十萬分之一,而運算一次只需要10-11秒,僅為目前積體電路的運算時間的萬分之一。生物計算機運算比現在計算機快多了。

生物計算機元件的密度比人腦神經細胞的密度高100萬倍。

第四、散熱快。生物晶元中傳遞資訊時,由於受到的阻抗低,耗能低,僅相當於一般計算機的十億分之一,所以容易散熱。

第五、可靠性高。生物計算機乙個重要特點就是具有自我組織自我修復功能,它若與人腦結合起來,聽從人腦指揮,就可以具有更高的效能。生物計算機可以用基因工程方法進行生產製造,成本相當低。

二十世紀八十年代初,美國海軍科研實驗室研究工作出現了「生物計算機機熱」。2023年,日本開始研究生物計算機,每年經費高達80億日元,到2023年,把這一研究列為國家重點開發計畫。2023年,英國撥款3000萬英鎊,用於進行生物計算機研究。

科學家利用蛋白質製造出「開關裝置」,並且已確定,可以利用細胞色素c、細菌視紫紅質、遺傳基因分子、導電聚合物等蛋白質製造生物晶元。美國科技人員已率先研究出用於生物計算機的分子電路,它由有機物質的分子組成。由分子導線組成的顯微電路,其大小僅為現代計算機電路的千分之一。

由於生物計算機有些關鍵技術還存在許多問題沒有解決,因此科學家**,估計要到2023年左右,生物計算機才能廣泛應用。

什麼是生物計算機和量子計算機,量子計算機和生物計算機各自的優缺點

科學普及交流 生物計算機 生物計算機也稱仿生計算機,主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子,並以此作為生物晶片來替代半導體矽片,利用有機化合物儲存資料。資訊以波的形式傳播,當波沿著蛋白質分子鏈傳播時,會引起蛋白質分子鏈中單鍵 雙鍵結構順序的變化。運算速度要比當今最新一代計算機快10萬倍,它具有很強...

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