生物腦

生物腦即生物電腦。 Biological Computer 生物電腦就是利用生物分子代替矽，實現更大規模的高度集成。傳統計算機的晶片是用半導體材料製成的，1毫米見方的矽片上最多不能超過25萬個。而生物晶片上生物計算機的元件密度比人的神經密度還要高100萬倍，傳遞信息的速度也比人腦的思維速度快100萬倍。

、 生物電腦,也簡稱叫"生物腦"。利用生物的DNA序列對進行運算的一種先進的計算方式。
學過生物的人應該是知道DNA的序列方式的。下面引用一下一位網友寫下的詳細的DNA說明。
a. DNA是由核酸的單體聚合而成的聚合體。
b. 每一種核酸由三個部分所組成：一分子含氮鹼基+一分子五碳糖(脫氧核糖)+一分子磷酸根。
c. 核酸的含氮鹼基又可分為四類：鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)
d. DNA的四種含氮鹼基組成具有物種特異性。即四種含氮鹼基的比例在同物種不同個體間是一致的，但再不同物種間則有差異。
e. DNA的四種含氮鹼基比例具有奇特的規律性，每一種生物體DNA中 A≈T C≈G 加卡夫法則
單個的核苷酸連成一條鏈，兩條核苷酸鏈按一定的順序排列，然後再扭成“麻花”樣，就構成脫氧核糖核酸（DNA）的分子結構。在這個結構中，每三個鹼基可以組成一個遺傳的“密碼”，而一個DNA上的鹼基多達幾百萬，所以每個DNA就是一個大大的遺傳密碼本，裡面所藏的遺傳信息多得數不清，這種DNA分子就存在於細胞核中的染色體上。它們會隨著細胞分裂傳遞遺傳密碼。
這就說明一個單鏈有且只有唯一的另一條單鏈與其對應。
當輸入一條信息後（信息就用一條單鍊表示），在信息的載體上有且只有唯一的另一條單鏈與其對應，在再從信息載體上獲得的信息進行表示信息時又有且只有唯一的另一條單鏈對其進行表示。其運算情景就像是齒輪的咬合。所以，其運算在理論上具有100%的傳遞正確性。（因為電傳輸中有靜電效應，光傳輸中也會有能量的損失。這些都會導致在信息傳遞中出現誤碼率。）
因為生物體中的DNA具有體：積小、超大的信息量的傳遞性和存儲性的特點。是今後的重要發展方向，但是現有的科技水平還無法達到製作大型的生物腦的水平。
生物計算機
Biological Computer
生物電腦就是利用生物分子代替矽，實現更大規模的高度集成。
傳統計算機的晶片是用半導體材料製成的，1毫米見方的矽片上最多不能超過25萬個。而生物晶片上生物計算機的元件密度比人的神經密度還要高100萬倍，傳遞信息的速度也比人腦的思維速度快100萬倍。
生物電腦的另一個顯著特點就是存儲量極大。單個的細菌細胞，大小只有1微米見方，與一個矽電晶體的尺寸差不多，但是卻能成為容納超過1M位元組的 DNA存儲器。生物晶片快捷而準確，可以直接接受人腦的指揮，成為人腦的外延或擴充部分，它以從人體細胞吸收營養的方式來補充能量。
生物電腦將能用來改善和增強人的記憶力。英國電信研究所所長科克倫甚至感慨道：“想想擁有一個真正快速處理數據和記憶的大腦吧，它不會曲解，不會老化。我們將不會忘掉任何東西，也可以加工一切信息……”
生物電腦最終會促使電腦與人腦的融合。目前最新一代實驗計算機正在模擬人類的大腦。英國劍橋大學研究發現了“生物電路”，一些蛋白質的主要功能不是構成生物的某些結構，而是用於傳輸和處理信息。人們正努力尋找神經原與矽晶片之間的相似處，研製基於神經網路的計算機。儘管目前研製出來的最先進的神經網路擁有的智力還非常有限，但大多數科學家認為，仿生計算機是未來發展之路。國外有科學家預言，到2020年，運算速度更快的生物將取代矽晶片。
生物計算機能夠如同人腦那樣進行思維、推理，能認識文字、圖形，能理解人的語言，因而可以成為人們生活中最好的夥伴，擔任各種工作，如可套用於通訊設備、衛星導航、工業控制領域，發揮它重要的作用。美國貝爾實驗室生物計算機部的物理學家們正在研製由晶片構成的人造耳朵和人造視網膜，這項技術的成功有望使聾盲人康復。
生物電腦的成熟套用還需要一段時間，但是目前科學家已研製出生物電腦的主要部件———生物晶片。美國明尼蘇達州立大學已經研製成世界上第一個“分子電路”，由“分子導線”組成的顯微電路只有目前計算機電路的千分之一。
生物電腦
電腦的性能是由元件與元件之間電流啟閉的開關速度來決定的。科學家發現，蛋白質有開關特性，用蛋白質分子作元件製成的積體電路，稱為生物晶片。使用生物晶片的計算機稱為蛋白質電腦，或稱為生物電腦。已經研製出利用蛋白質團來製造的開關裝置有：合成蛋白晶片、遺傳生成晶片、紅血素晶片等。
用蛋白質製造的電腦晶片，在1平方毫米麵積上可容納數億個電路。因為它的一個存儲點只有一個分子大小，所以存儲容量可達到普通電腦的10億倍。蛋白質構成的積體電路大小隻相當於矽片積體電路的10萬分之一，而且運轉速度更快，只有10－11秒，大大超過人腦的思維速度；生物電腦元件的密度比大腦神經元的密度高100萬倍，傳遞信息速度也比人腦思維速度快100萬倍。
生物晶片傳遞信息時阻抗小，耗能低，且具有生物的特點，具有自我組織和自我修復的功能。它可以與人體及人腦結合起來，聽從人腦指揮，從人體中吸收營養。把生物電腦植入人的腦內，可以使盲人復明，使人腦的記憶力成千上萬倍地提高；若是植入血管中，則可以監視人體內的化學變化，使人的體質增強，使殘疾人重新站立起來。
美國已研究出可以用於生物電腦的分子電路，它由有機物質的分子組成，只有現代電腦電路的千分之一大小。
動漫中，《高達》，所謂生物電腦並非指“有生命的電腦”，而是“仿生電腦”。高達F91
裝備使用的仿生神經迴路就是一種典型的生物電腦。使用生物電腦的MS，可以更有效地感知
機師的腦波，以自動採取不同的作戰程式，而NEWTYPE的能力也可以藉助其得到進一步的發
揮。
生物電腦發展方向
人腦的演化是生物計算機的極致，它的超越性主要還在於它的解題與算則（algorithm），軟體與記憶模式設計以及硬體與軟體兩者不可分割的一體協調運作功能：從左腦意識領域對邏輯的分析與運算，從右腦潛意識領域對影像的處理與識別，從神經網路的自我組織所表現的對外界信息的過濾、認知與分析，從動態並行處理網路所表現的連想記憶與思考以及對知識、行為、環境適應等學習經驗的整合與取捨，而最後將存入DNA中等等，莫不是造物主化費了四十億年的無與倫比的傑作！以上種種也正是我們發展生物計算機所應該模仿與學習的。
就模仿人腦、學習人腦的過程而言，生物計算機的發展大致可以分成以下三個階段（或型式）：一﹑模仿人腦大部分硬體結構的計算機（狹義的生物計算機），例如利用人工合成的組件，仿製人腦的一部分，包括模仿腦機能的計算機，採用腦的解題與算則的計算機，與由人工神經細胞及神經網組合的計算機；二﹑模仿人腦細微組織的計算機，例如利用生物晶片與生物體分子組件（包括生物體液體組件、蛋白質組件、生物感測組件、生物存儲元件等）所組成的計算機；及三﹑人腦再制型的計算機，為生物計算機的終極目標，包括具有意識與情感的人工複製腦。以下就我們的觀點，列舉未來生物計算機發展的方向。
一﹑模仿生物體組件，開發新的分子或生物功能組件。
二﹑模仿生物體組織，開發並行的信息處理結構。
三﹑借用人腦的軟體運算方式。
四﹑仿製能自我組織的軟體。
五﹑學習人腦的記憶方式。
其次，在研究生物計算機所需的基礎學科方面，除了生理學與解剖學以外，更應該著重分子生物學、新的腦功能的測定技術、腦的模型理論以及與認知科學相關的人工智慧等，尤其應該加強計算機、電子工程與分子生物三方面學者專家的通力合作。
生物計算機
人類有一門學科叫仿生學，即通過對自然界生物特性的研究與模仿，來達到為人類社會更好地服務的目的。典型的例子如，通過研究蜻蜒的飛行製造出了直升機；對青蛙眼睛的表面“視而不見”，實際“明察秋毫”的認識，研製出了電子蛙眼；對蒼蠅飛行的研究，仿製出一種新型導航儀——振動陀螺儀，它能使飛機和火箭自動停止危險的“跟頭”飛行，當飛機強烈傾斜時，能自動得以平衡，使飛機在最複雜的急轉彎時也萬無一失；對蝙蝠沒有視力，靠發出超音波來定向飛行的特性研究，製造出了雷達、超音波定向儀等；對“變色龍”的研究，產生了隱身科學和保護色的套用……
仿生學同樣可套用到計算機領域中。
科學家通過對生物組織體研究，發現組織體是由無數的細胞組成，細胞由水、鹽、蛋白質和核酸等有機物組成，而有些有機物中的蛋白質分子像開關一樣，具有“開”與“關”的功能。因此，人類可以利用遺傳工程技術，仿製出這種蛋白質分子，用來作為元件製成計算機。科學家把這種計算機叫做生物計算機。
生物計算機有很多優點，主要表現在以下幾個方面：
首先，它體積小，功效高。在一平方毫米的面積上，可容納幾億個電路，比目前的積體電路小得多，用它製成的計算機，已經不像現在計算機的形狀了，可以隱藏在桌角、牆壁或地板等地方。
其次，當我們在運動中，不小心碰傷了身體，有的上點兒藥，有的年輕人甚至藥都不上，過幾天，傷口就癒合了。這是因為人體具有自我修復功能。同樣，生物計算機也有這種功能，當它的內部晶片出現故障時，不需要人工修理，能自我修復，所以，生物計算機具有永久性和很高的可靠性。
再者，生物計算機的元件是由有機分子組成的生物化學元件，它們是利用化學反應工作的，所以，只需要很少的能量就可以工作了，因此，不會像電子計算機那樣，工作一段時間後，機體會發熱，而它的電路間也沒有信號干擾。
1983年，美國公布了研製生物計算機的構想之後，立即激起了已開發國家的研製熱潮。當前，美國、日本、德國和俄羅斯的科學家正在積極開展生物晶片的開發研究。從1984年開始，日本每年用於研製生物計算機的科研投資為86億日元。
目前，生物晶片仍處於研製階段，但在生物元件，特別是在生物感測器的研製方面已取得不少實際成果。這將會促使計算機、電子工程和生物工程這三個學科的專家通力合作，加快研究開發生物晶片。
生物計算機一旦研製成功，可能會在計算機領域內引起一場劃時代的革命。