生物计算机时代即将来临  

Forthcoming Era of Biological Computer

作　　者：许进[1] 

机构地区：[1]北京大学信息科学技术学院北京100871

出　　处：《中国科学院院刊》2014年第1期42-54,54,共13页Bulletin of Chinese Academy of Sciences

基　　金：973项目(2013CB329601,2013CB329602);国家自然科学基金重大仪器专项(61127005),国家自然科学基金项目(60974112,30970960)

摘　　要：生物计算机是以核酸分子作为"数据",以生物酶及生物操作作为信息处理工具的一种新颖的计算机模型。生物计算的早期构想始于1959年,诺贝尔奖获得者Feynman提出利用分子尺度研制计算机;1994年,图灵奖获得者Adleman提出基于生化反应机理的DNA计算模型;在生物计算机方面突破性工作是北京大学在2007年提出的并行型DNA计算模型,将具有61个顶点的一个3-色图的所有48个3-着色全部求解出来,其算法复杂度为359,而此搜索次数,即使是当今最快的超级电子计算机,也需要13 217年方能完成,该结果似乎预示着生物计算机时代即将来临。文章重点介绍了生物计算机的产生背景及意义;DNA计算机,特别是中州I-型DNA计算机的基本原理、计算方法与步骤;DNA计算机的研究进展,特别指出在密码分析与破译等领域的应用;分析了DNA计算机的能力,指出了研究中的难点、发展趋势,最后对我国生物计算机发展提出了一些建议。In this paper, the S＆T support project of CAS on geological disaster prevention in Zhangmu, Tibet, was introduced, some new thoughts on collaborative innovation were also presented. In the course of S＆T-driven regional development, how to acquire scientific issues from actual demand, with the synergistic advantages in the system of policy-production-education-re- search-application, was also illustrated. Based on the chain design of innovation-promoted development, the paper aims to pro- vide a reference and enlightenment on the support role of S＆T innovation for the national and local development of economy and society.

关 键 词：生物计算机 非枚举型DNA计算机 并行型DNA计算机 大规模型DNA计算机 密码分析与破译 研究进展 发展建议 

分 类 号：TP38[自动化与计算机技术—计算机系统结构]