生物计算机：仿生学的划时代革命

2．仿生的生物计算机

人类有一门叫做仿生学的应用科学，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，通过研究蜻蜓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……

同样地，仿生学也可应用到计算机领域中。科学家通过对生物组织体的研究，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1平方毫米的面积上，可容纳几亿个电路，比目前的集成电路还小得多。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，有的涂点药，有的年轻人甚至药都不涂，过几天，伤口就全愈合了。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，完全可以自我修复。所以，生物计算机具有永久性和很高的可靠性。

再者，生物计算机的元件是由有机分子组成的生物化学元件，它们是利用化学反应工作的，所以，只需要很少的能量就可以工作了。因此，它不会像电子计算机那样，工作一段时间后，机体就会发热，并且它的电路间也没有信号干扰。(www.xing528.com)

机器人足球赛

1983年，美国公布了研制生物计算机的设想之后，立即引起了发达国家的研制热潮。当前，美国、日本、德国和俄罗斯的科学家正在积极开展生物芯片的开发研究。从1984年开始，日本每年用于研制生物计算机的科研投资高达86亿日元。

目前，生物芯片仍处于研制阶段，但在生物元件，特别是在生物传感器的研制方面已取得不少研究成果。这将会促使计算机、电子工程和生物工程这3个学科的专家通力合作，加快研究开发生物芯片。

生物计算机一旦研制成功，可能会在计算机领域内引起一场划时代的革命。生物计算机是以生物界处理问题的方式为模型的计算机。目前主要有：生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、生物化学反应算法等几种类型。

计算机中央处理器

计算机工业在近几十年内飞速发展，其速度令人瞠目结舌。然而目前晶体管的密度已近当前所用技术的理论极限，晶体管计算机能否继续发展下去？所以，人们在不断寻找新的计算机结构。另一方面，人们在研究人工智能的同时，借鉴生物界的各种处理问题的方式，即所谓生物算法，提出了一些生物计算机的模型，部分模型已经解决了一些生物计算机难以解决的问题。