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DNA計算機"輸入"的是細胞質(zhì)中的RNA、蛋白質(zhì)以及其他化學物質(zhì)，"輸出"的則是很容易辨別的分子信號。在生物醫(yī)學應用上，DNA計算機能夠探測和監(jiān)控基因突變等細胞內(nèi)一切活動的特征信息，確定癌細胞等病變細胞以及自動激發(fā)微小劑量的治療行 。

折疊編輯本段特點與傳統(tǒng)

DNA計算機的電子計算機相比，DNA計算機有著很多優(yōu)點，比如:1)體積小。其體積之小，可同時容納1萬億個此類計算機于一支試管中。2)存貯量大。1立方米的DNA溶液，可以存貯1萬億億的二進制數(shù)據(jù)。1立方厘米空間的DNA可儲存的資料量超過1兆片CD容量。3)運算快。其運算速度可以達到每秒10億次，十幾個小時的DNA計算，相當于所有電腦問世以來的總運算量。4)耗能低。DNA計算機的能耗非常低，僅相當于普通電腦的10億分之一。如果放置在活體細胞內(nèi)，能耗還會更低。5)并行性。普通電腦采用的都是以順序執(zhí)行指令的方式運算，由于DNA獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)以億計的DNA計算機可以同時從不同角度處理一個問題，工作一次可以進行10億次運算，即并行的方式工作，大大提高了效率。此外，DNA計算機能夠使科學觀察與化學反應同步，節(jié)省大筆的科研經(jīng)費。折疊編輯本段基本原理機器計算的歷史可以追溯到1641年，當年18歲的法國數(shù)學家帕斯卡爾成功地制造了一臺齒輪傳動的八位加法計算機。這使人類計算方式、計算技術(shù)進入了一個新的階段。后經(jīng)過人們數(shù)百年的艱辛努力，終于在1945年成功地研制出了世界上第一臺電子計算機。從此，人類進入了一個全新的計算技術(shù)時代。從最早的帕斯卡爾齒輪機到今天最先進的電子計算機，其計算方式都是一種物理性質(zhì)的符號變換，具體是由"加"和"減"這種基本動作構(gòu)成的。然而，目前的DNA計算則有了本質(zhì)性的變化。計算不再是一種物理性質(zhì)的符號變換，而是一種化學性質(zhì)的符號變換，即不再是物理性質(zhì)的"加"、"減"操作而是化學性質(zhì)的切割和粘貼、插入和刪除。這種計算方式的變革是前所未有的。具有劃時代的意義。我們知道，DNA分子是一條雙螺旋的長鏈，上面布滿了"珍珠"即核苷酸，其上擁有四種堿基，分別為:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。DNA分子通過這些核苷酸的不同排列，能夠表達出生物體各種細胞擁有的大量信息。數(shù)學家、生物學家、化學家以及計算機專家從中得到啟迪。他們利用DNA能夠編碼信息的特點，先合成具有特定序列的DNA分子，使它們代表要求解的問題，然后通過生物酶的作用(相當于加減乘除運算)，使他們相互反應，形成各種組合，最后過濾掉非正確的組合而得到的編碼分子序列就是正確答案。折疊編輯本段研究進展2011年10月，英國，用細菌研制出生物邏輯門這是有史以來最先進的"生物電路"。 這種生物邏輯門是模塊化的，它們可以被安裝在一起，從而為未來建立更復雜的生物處理器鋪平了道路。2011年9月，美國，用生物計算機摧毀癌細胞這種生物計算機能夠進入人類細胞。通過對5種腫瘤特異性分子進行邏輯組合分析識別出特異癌細胞，從而觸發(fā)癌細胞的毀滅過程。這一成果為開發(fā)出特異的抗癌治療奠定基礎。2011年7月，以色列，用生物計算機探測多種不同類型分子這種生物計算機能同時自動探測多種不同類型的分子，可用于診斷疾病、控制藥物釋放，實現(xiàn)診斷治療一體化。2009年，美國，用大腸桿菌研制成細菌計算機這種細菌計算機可解決復雜數(shù)學問題。且速度遠快于任何以硅基礎的計算機。2007年，美國，用DNA計算機實現(xiàn)RNA干擾機制這種DNA計算機可進行基本邏輯工作，能夠應用于人工培養(yǎng)的腎細胞?？茖W家將源于其他物種的單siRNA分子導入細胞，該DNA計算機能使編譯某種熒光蛋白 的目標基因關(guān)閉。2006年，美國，用DNA計算機快速準確診斷禽流感病毒這種DNA計算機能夠更快、更準確地檢測西尼羅河病毒 和禽流感 病毒，以及其他疾病。2005年，以色列，用DNA計算機運行10億種由DNA軟件分子設計的程序這種DNA計算機采用了新的溶液處理工藝等技術(shù)，能夠運行10億種用DNA軟件分子設計的程序，有潛力覺察到細胞中與多種癌癥有關(guān)的異常信使RNA。為癌癥診斷提供信息。2004年，中國，第一臺DNA計算機在上海交大問世這種DNA計算機是在以色列魏茨曼研究所的DNA計算機的基礎上進行改進后完成，其中包括用雙色熒光標記對輸入與輸出分子進行同時檢測，用測序儀對自動運行過程進行實時監(jiān)測，用磁珠表面反應法固化反應提高可控性操作技術(shù)等，可在一定程度上完成模擬電子計算機處理0，1信號的功能。2003年，美國，世界首臺可玩游戲的互動式DNA計算機問世這種DNA計算機主要以生化酶為計算基礎來運算簡單游戲。2002年2月，DNA計算機的研究則更進一步，日本奧林巴斯(Olympus) 公司宣布，該公司與東京大學聯(lián)合開發(fā)出了全球第一臺能夠真正投入商業(yè)應用的DNA計算機。他們開發(fā)的這種DNA計算機有分子計算組件和電子計算機部件兩部分組成。前者用來計算分子的DNA組合，以實現(xiàn)生化反應，搜索并篩選出正確的DNA結(jié)果，后者則可以對這些結(jié)果進行分析。據(jù)息，今年將正式投入商業(yè)化應用。2001年11月，以色列科學家成功研制成世界第一臺DNA計算機，它的輸出、輸入和軟硬件全由在活性有機體中儲存和處理編碼信息的DNA分子組成。該計算機不過一滴水大小，比較原始，也沒有任何相關(guān)應用產(chǎn)生，但這是未來DNA計算機的雛形。次年，研究人員又作了改進，