生物电脑就是利用生物分子代替硅,实现更大规模的高度集成。
传统计算机的芯片是用半导体材料制成的,1毫米见方的硅片上最多不能超过25万个。而生物芯片上生物计算机的元件密度比人的神经密度还要高100万倍,传递信息的速度也比人脑的思维速度快100万倍。
生物电脑的另一个显著特点就是存储量极大。单个的细菌细胞,大小只有1微米见方,与一个硅晶体管的尺寸差不多,但是却能成为容纳超过1M字节的DNA存储器。生物芯片快捷而准确,可以直接接受人脑的指挥,成为人脑的外延或扩充部分,它以从人体细胞吸收营养的方式来补充能量。
生物电脑将能用来改善和增强人的记忆力。英国电信研究所所长科克伦甚至感慨道:“想想拥有一个真正快速处理数据和记忆的大脑吧,它不会曲解,不会老化。我们将不会忘掉任何东西,也可以加工一切信息……”
生物电脑最终会促使电脑与人脑的融合。目前最新一代实验计算机正在模拟人类的大脑。英国剑桥大学研究发现了“生物电路”,一些蛋白质的主要功能不是构成生物的某些结构,而是用于传输和处理信息。人们正努力寻找神经原与硅芯片之间的相似处,研制基于神经网络的计算机。尽管目前研制出来的最先进的神经网络拥有的智力还非常有限,但大多数科学家认为,仿生计算机是未来发展之路。国外有科学家预言,到2020年,运算速度更快的生物将取代硅芯片。
生物计算机能够如同人脑那样进行思维、推理,能认识文字、图形,能理解人的语言,因而可以成为人们生活中最好的伙伴,担任各种工作,如可应用于通讯设备、卫星导航、工业控制领域,发挥它重要的作用。美国贝尔实验室生物计算机部的物理学家们正在研制由芯片构成的人造耳朵和人造视网膜,这项技术的成功有望使聋盲人康复。
生物电脑的成熟应用还需要一段时间,但是目前科学家已研制出生物电脑的主要部件———生物芯片。美国明尼苏达州立大学已经研制成世界上第一个“分子电路”,由“分子导线”组成的显微电路只有目前计算机电路的千分之一。
生物电脑
电脑的性能是由元件与元件之间电流启闭的开关速度来决定的。科学家发现,蛋白质有开关特性,用蛋白质分子作元件制成的集成电路,称为生物芯片。使用生物芯片的计算机称为蛋白质电脑,或称为生物电脑。已经研制出利用蛋白质团来制造的开关装置有:合成蛋白芯片、遗传生成芯片、红血素芯片等。
用蛋白质制造的电脑芯片,在1平方毫米面积上可容纳数亿个电路。因为它的一个存储点只有一个分子大小,所以存储容量可达到普通电脑的10亿倍。蛋白质构成的集成电路大小只相当于硅片集成电路的10万分之一,而且运转速度更快,只有10-11秒,大大超过人脑的思维速度;生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍,传递信息速度也比人脑思维速度快100万倍。
生物芯片传递信息时阻抗小,耗能低,且具有生物的特点,具有自我组织和自我修复的功能。它可以与人体及人脑结合起来,听从人脑指挥,从人体中吸收营养。把生物电脑植入人的脑内,可以使盲人复明,使人脑的记忆力成千上万倍地提高;若是植入血管中,则可以监视人体内的化学变化,使人的体质增强,使残疾人重新站立起来
美国已研究出可以用于生物电脑的分子电路,它由有机物质的分子组成,只有现代电脑电路的千分之一大小。
适合女生学的理工科专业
在我们科技不断发展的时代中,越来越多新型技术给我们带来很多便利,如智能机器人,VR体验啥的,都是我们日常生活中所遇到的,我们不光在网络科技发展得这么迅速,在生物学中也有很大突破,如生物芯片技术,那么就有很多人疑惑,什么是生物芯片,它的作用是什么?生物芯片是通过某种技术对细胞构成微生分析系统以实现快速分析。它的作用是用于医学人类疾病的研究。
它是高科技,主要是指通过微处理技术和微电子技术在固体细胞芯片表面构建的微生化分析系统,以实现对细胞的快速准确的分析,蛋白质,DNA和其他生物成分。大量的信息检测,常用的生物芯片分为三类:基因芯片,蛋白质芯片和芯片实验室。生物芯片的主要特征是高通量,小型化和自动化。 集成在芯片上的成千上万个排列紧密的分子微阵列可以在短时间内分析大量生物分子使人们能够快速而准确地获取样品中的生物信息,其效率是传统检测的数百至数千倍。
生物芯片的到来最初是由人类基因组计划产生的。科学家们有说过:?人类基因组计划的初衷就是找出人类为什么会患癌症。?但是即使项目完成后,人类仍然无法解决癌症的根本原因这也是我们的科学家们为什么会不断地研究治疗癌症的方法,他们辛勤的研究就是想要给全人类患癌症的人们带来福音。
这同时也表明癌症疾病比人类基因组计划所想象的要复杂得多。这时,生物芯片的提议已成为研究病理学的权威工具。目前,国外生物芯片的医学应用主要用于癌症和药物研究,可以看出,生物芯片在人类疾病过程研究中发挥着重要作用。
适合女生学的理工科专业有:计算机科学与技术专业,生物医学工程专业,材料科学与工程专业和土木工程专业。
1、计算机科学与技术专业
计算机科学与技术主要研究计算机的设计与制造,包含计算机软件、硬件的基本理论、技能与方法,进行计算机系统和软件的开发与维护、硬件的组装等。例如:Windows系统的维护,手机APP的开发,台式电脑的整机装配等。
相较于网络工程、软件工程,计算机科学与技术专业所学范围更广。
2、生物医学工程专业
生物医学工程主要研究生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学等方面的基本知识和技能,包括生物材料、人工器官、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法等。
例如:人工心脏、人工关节等人工器官的研发,脑CT机、核磁共振仪等医疗设备的操纵和维护,B超、核磁共振成像的图像处理等。
3、材料科学与工程专业
材料科学与工程主要研究金属材料、无机非金属材料、高分子材料等多种材料领域的基础知识和材料制备、加工成型的基本技能,探索材料的结构与性能之间的关系,从而能够更好地对材料进行利用和改性。
例如:卫星外壳材料的强度提升、手机液晶面板材料的清晰度优化、医疗行业人造关节的耐用度提高等。
4、土木工程专业
土木工程主要研究各类土地工程设施的勘测、设计、建造、保养、维修等方面的基本知识和技术,进行各类工程建筑物的新建、改建或扩建,以及相关配套设施的勘察、规划、设计、施工等。主要工程设施包含房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、堤坝、矿井等。
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我是彩语号的签约作者“芷珊”
本文概览:生物电脑就是利用生物分子代替硅,实现更大规模的高度集成。 传统计算机的芯片是用半导体材料制成的,1毫米见方的硅片上最多不能超过25万个。而生物芯片上生物计算机的元件密度比人的神...
文章不错《什么叫生物电脑》内容很有帮助