簡介
通常情況下，化學反應體系的反應物濃度隨反應時間呈單調變化，直至一個平衡狀態。但是，在某些反應體系中某些反應物的濃度隨時間呈周期性變化，這一現象稱為化學振盪。最著名的化學振盪反應是1959年首先由蘇聯科學家貝洛索夫(Belousov)觀察發現，後經恰鮑廷斯基(Zhabotinsky)進一步研究，該化學振盪反應體系含有溴酸，因此人們將可呈現化學振盪現象的含溴酸鹽的反應籠統地稱為BZ振盪反應。大量實驗研究表明，發生化學振盪的體系必須是遠離平衡態的體系，並且反應過程中含有自催化步驟，體系同時具有雙穩定態，所以體系可以在兩個穩定態之間來回振盪。
1972年，R. J. Fiela、E. Koros和R. Noyes等人通過實驗對BZ振盪反應作出了解釋。
貝洛索夫-恰鮑廷斯基反應(BZ反應)， 它是由3個不同的反應組成的化學振盪反應。
化學計算機有個十分複雜而又特別迷人之處，稱之為貝洛索夫-恰鮑廷斯基反應(BZ反應)，它是由3個不同的反應組成的化學振盪反應。每個反應都有不同的分子和離子，當加入特定的化學成分後，首先觸發第一個反應，所產生的生成物可以觸發第二個反應，隨後第二個反應的生成物又可以觸發第三個反應，第三反應的生成物再觸發第一個反應，由此循環往復。更為迷人的是，各個不同的反應會產生不同的顏色，因此可以形成紅藍交替的波。
何謂BZ反應
BZ反應是以兩個俄羅斯科學家的名字命名的。B.P.Belousov發現了該反應，而A.M.Zhabotinsky繼續了Belousov的工作。20世紀50年代，俄羅斯的Belousov在尋找類似於三羧酸循環的無機反應過程時發現含有溴酸鹽、檸檬酸、硫酸和鈰離子的溶液進行反應時，反應物濃度呈現出周期振盪的性質，並且發現不擾動的反應溶液中存在移動的波。1961年，莫斯科國立大生物物理學的研究生Zhabotinsky用丙二酸代替檸檬酸，得到了更為清晰化學表述。之後人們就把有機酸和溴酸鹽發生的類似反應稱為B-Z反應。
套用
BZ反應之所以重要，在於利用它可以解決一些數學難題，尤其是一些現在的計算機難以解決的問題。比如，迷宮最短路徑問題。用傳統的計算機解這一問題必須要窮盡所有的路徑，然後再進行比較，這需要耗費大量的時間。而利用BZ反應則不同。由於波在傳播和擴散時，總是走最短的路徑。只要利用照相機，記錄下波的運動軌跡，就可以解決這一難題。
BZ反應的研究進展
BZ反應的實驗結果極大地推動了非線性動力學理論的發展。1972年，Field., K?r?s和Noyes提出BZ反應的FKN機理，他們用約20個化學方程式解釋反應的動力學機制.，接著Field 和Noyes將FKN機理化簡為含三個變數的Oregonator模型。現在這一領域的科學家還常常用Oregonator模型解釋化學振盪體系的行為。此外也發展了一些模型，它們與特定的實驗結果吻合的很好，並且發現具有非線性動力學作用的化學反應具有特別的時空動力學行為，包括濃度的周期變化和混沌狀態、化學波的形成與傳導、穩定的空間圖案(Turing pattern)等等。過去的二十年中，國際上對BZ反應的研究主要集中在對BZ反應機理的研究和現象解釋、以及新的化學振盪子的發現上面。
上個世紀90年代中安德魯意識到，BZ反應有更重要的套用，那就是可以用於化學處理器。為此，他組織起一個專門的班子，並開發了兩個化學處理器的概念模型。一個模型可以模仿人類的手臂與大腦的反饋活動。另一個由兩個BZ反應組成，可以在一個布滿家具的房間內自動移動到目的地。雖然這兩個概念模型表現還不錯，安德魯卻意識到，如果要讓化學處理器處理更為複雜的運算過程，必須要有邏輯門。
美國波士頓大學的一項理論研究引起了安德魯的注意。該研究認為，可以模仿斯諾克撞球，製造一種形式簡單的處理器。也就是說，每個球可以代表1或0，球的碰撞過程就是計算過程，球如何相撞，相撞後彈出的方向，可以精確地表現為邏輯過程。換句話說，碰撞結果可以成為邏輯門的等價物。這樣，安德魯的任務就變成如何讓BZ波進行碰撞。
去年，安德魯的研究取得重大突破。他把BZ混合物放到鹵化銀薄膠層上，由於鹵化物可以起到化學阻滯劑的作用，膠層可以延緩波的傳播速度。這樣，BZ反應就不會形成完整的圓形波，只是形成了小段的圓弧，並且沿直線進行傳播，安德魯將之稱為BZ彈。BZ彈更多地表現出準粒子的特性，而不是波的特性，其表現與撞球相似。實驗中，安德魯發現，兩個BZ彈在特定的角度相撞時，只在特定的方向產生唯一的輸出。如果僅有一個輸入，則在該方向沒有輸出。這樣安德魯就研究出了邏輯與。此後，他又相繼研究出邏輯或、邏輯非以及邏輯互斥，這就為安德魯的化學處理器奠定了堅實的基礎。
安德魯的化學處理器雖然還處於初級階段，但他已把目光轉向了並行化學處理器。對於化學處理器能否成功，人們還處於未知階段，但科學家相信，如果人類能夠具備控制納米級水平製造波的能力，化學處理器就很可能實現。正如一些專家所言，不管安德魯的志向能否實現，他的研究工作無論對揭示人類大腦的奧秘，還是製造更好的處理器，均具有十分重要的意義。畢竟，化學處理器是生物組織器官和電子設備之間的一座橋樑。
BZ振盪 