生物计算机-生物计算机的定义及应用方向

一、生物计算机

优势分析：

1. 紧凑而效能强大

生物计算机在面积上具有惊人容量，能容纳数亿个电路，比现行电子计算机的效能高出数百倍。它的外形不再局限于传统计算机的模样，可巧妙地隐藏于桌角、墙壁或地板等处。它的量和电磁干扰均显著降低，更利于实际使用环境的优化。

2. 持久可靠，自我修复

生物计算机的芯片具有永久性和极高的可靠性，这得益于生物本身的修复机制。一旦芯片出现故障，它能够像生物体一样进行自我修复，这是生物计算机极具吸引力的潜在优势。蛋白质分子具备自我组合的能力，能够新生出微型电路，这使得生物计算机拥有独特的生物活性。

3. 存储与并行处理能力的飞跃

在存储方面，生物计算机较之传统电子学计算机有着显著的优势。一克DNA的存储信息量可与一万亿张CD相媲美，其存储密度远超通常使用的磁盘存储器。生物计算机还拥有超强的并行处理能力，能够在狭小区域内通过生物化学反应实现逻辑运算。数以百亿计的DNA分子可构成多个DNA计算机并行操作。

4. 节能且无信号干扰

生物计算机的元件是由有机分子构成的生物化学元件，通过化学反应工作，因此只需要极少的能量就能运作。它不会像电子计算机那样在长时间工作后产生机体的情况，且电路间也不存在信号干扰。

5. 数据错误率低且可修复

尽管生物计算机拥有诸多优势，它仍存在一些挑战：

挑战一：信息提取难度大

尽管生物计算机能够在短时间内完成巨大的计算量，但从中提取单一信息却需要相当长的时间。例如，一种生物计算机在24小时内完成了人类迄今全部的计算量，但提取一个信息却需耗费一周时间。这可能是目前生物计算机尚未广泛普及的最主要原因之一。