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生物计算机有什么特点?

36氪企服点评小编
2021-09-17 18:18
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      生物计算机的主要原料是生物工程技术产生的蛋白质分子,作为生物芯片,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和双键结构顺序的变化。计算速度比最新一代计算机快10万倍,具有很强的抗电磁干扰能力,可以彻底消除电路之间的干扰。下面就由小编为您介绍生物计算机有什么特点?

生物计算机有什么特点?生物计算机有什么特点?

生物计算机特点

1.生物计算机的存储与并行处理

      生物计算机在存储方面与传统电子学计算机相比具有巨大优势。一克DNA存储信息量可与一万亿张CD相当,存储密度是通常使用磁盘存储器的1000亿到10000亿倍。

       生物计算机还具有超强的并行处理能力,通过一个狭小区域的生物化学反应可以实现逻辑运算,数百亿个DNA分子构成大批DNA计算机并行操作,生物计算机传输数据与通讯过程简单,其并行处理能力可与超级电子计算机媲美,通过DNA分子碱基不同的排列次序作为计算机的原始数据,对应的酶通过生物化学变化对DNA碱基进行基本操作,能够实现电子学计算机的各种功能。生物计算机中含有大量遗传物质工具,能够同时进行上百万次计算。传统电子计算机是以电流速度逐个检验所有可能的解决方案,生物计算机同时处理各分子库中的所有分子,无需按照次序分析可能的答案。电子计算机相当于有一串钥匙,一次用一把钥匙开锁,生物计算机在开锁时一次用几百万把钥匙,其计算速度也将比现有超级计算机快100万倍。生物计算机运算次数可高达每秒1020或更高,进一步研制并结合其它高新技术,生物计算机具有广阔前景。

2.生物计算机的芯片永久性

      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调节机能,自动修复受损芯片。因此,生物计算机可靠性非常高,不易损坏,即使芯片发生故障,也可以自动修复。因此,生物计算机芯片具有一定的永久性。

3.生物计算机硬件

      目前最可能成为生物计算机运算单元的,是DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)。由于DNA本身是依靠A、T、G、C四个独立碱基构成,形成了一个四进制组合,与目前半导体开合动作所形成的二进制类似。科学家使用酶作为生物计算机的“硬件”,DNA作为其“软件”,输入和输出的“数据”都是DNA链,把溶有这些成分的溶液恰当地混合,就可以在试管中自动发生反应,进行“运算”[2]。

     生物计算机硬件需要操作DNA分子的酶分子,限制性内切酶主要用于切开包含限制性位点双链DNA,链接酶则是实现DNA链的端点链接,聚合酶用于复制与合成DNA,外切酶选择性破坏双链或单链DNA分子。随着生物计算机技术发展,还有许多酶正在逐渐开发和应用。

      近几年开发的DNA酶,是一种识别DNA单链特殊位点并切开的酶。限制内切酶有很大的应用空间,不同的酶可以用来开发不同的算法;例如,McrBC可以识别两个距离较远的甲基化位点,并在其中间切开特殊位点。广义而言,能够对DNA分子进行特异性操作的分子和溶液系统以及任何其他系统都构成了DNA计算机的硬件。以上就是小编为您介绍的生物计算机有什么特点?

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