亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        下一代計算機:DNA計算機

        2019-04-09 12:29:20科沃爾斯基
        動漫星空(興趣百科) 2019年4期
        關(guān)鍵詞:雙螺旋堿基概念圖

        科沃爾斯基/ 文

        什么是DNA?

        DNA 是一種生物大分子,又稱脫氧核糖核酸。它是生物遺傳密碼的重要組成部分,主要功能是儲存信息。

        組成DNA 的基本單位是四種脫氧核苷酸,四者分別含有A、T、C、G 四種堿基。然后,再由兩條多核苷酸鏈通過A-T 與C-G 堿基對之間的氫鍵而結(jié)合在一起,形成相當(dāng)穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)。這就是有如一條長鏈般的DNA 分子。

        最早分離出DNA 的,是一位名叫弗雷德里希·米歇爾的瑞士醫(yī)生。1869年,他從廢棄繃帶殘留的膿液中,發(fā)現(xiàn)了一些只有通過顯微鏡才能觀察到的物質(zhì)。由于這些物質(zhì)位于細胞核中,所以米歇爾稱之為“核素”。至于DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu),則是在1953年,由沃森和克里克在英國劍橋大學(xué)做研究時發(fā)現(xiàn)的。

        DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖

        DNA 計算機的原理

        DNA 計算機雖然是一種生物形式的計算機,但它的組成原理與傳統(tǒng)計算機是相似的。它利用DNA(脫氧核糖核酸)來建立一種完整的信息技術(shù)形式,以經(jīng)過編碼的DNA 序列(類似于計算機內(nèi)存)為運算對象,通過分子生物學(xué)的運算操作來解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題。

        具體來說,DNA 計算機由DNA 分子電路組成。它“輸入”的是細胞質(zhì)中的RNA、蛋白質(zhì)以及其他化學(xué)物質(zhì),“輸出”的則是容易辨別、處理的分子信號。它所擁有的原始數(shù)據(jù)是DNA 分子堿基對的不同排列次序,在此基礎(chǔ)上,通過生化反應(yīng)來對DNA 堿基對進行基本操作,從而實現(xiàn)計算機的各種功能。

        DNA 計算機概念圖

        DNA 計算機的特點

        與傳統(tǒng)計算機相比,DNA 計算機有很多優(yōu)點。

        1.體積小

        DNA 計算機可集成數(shù)億個生物電路,是現(xiàn)有計算機的上百倍。同時,DNA 計算機可容納于一根試管之中,跟它相比,傳統(tǒng)計算機簡直就是“龐然大物”。

        2.容量大

        一立方米的DNA 溶液,可以存貯一萬萬億個二進制數(shù)據(jù)。所以,僅僅拇指大小的DNA 溶液,存儲的信息量便相當(dāng)于一萬億張CD。這一存儲密度是我們常用的移動硬盤的一千億到一萬億倍。

        3.運算快

        跟傳統(tǒng)計算機相比,DNA 計算機的最大優(yōu)勢在于并行運算能力。所有計算機的運算速度都取決于兩個因素:一是并行處理能力;二是單位時間內(nèi)的運算步驟。DNA 計算機傳輸數(shù)據(jù)與通訊的過程相對簡單,其并行處理能力可與超級計算機相媲美。如果把計算機的運算能力比作用鑰匙開鎖的話,那么,傳統(tǒng)計算機一次只能用一把鑰匙去開鎖,而DNA 計算機則可以同時用幾百萬把鑰匙去開鎖。這意味著它的運算速度比傳統(tǒng)計算機要快幾百萬倍,可以達到每秒十億次的水準。

        4.耗能低

        DNA 計算機的能耗僅為普通計算機的十億分之一。

        5.容錯高

        所謂DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu),是基于各堿基之間的互補配對而形成的。這種互補性是DNA 計算機的獨特優(yōu)勢。如果DNA 鏈條上的某一處堿基出現(xiàn)錯誤,特定的修改酶能夠?qū)ζ溥M行修正。如此一來,DNA 計算機便擁有了“自我修復(fù)”功能,大幅提高了它的數(shù)據(jù)容錯能力。這是傳統(tǒng)計算機無法比擬的。

        DNA 計算機概念圖

        DNA 計算機的未來

        此前的DNA 計算機,大多把DNA 鏈溶解于化學(xué)溶液中。這么做的缺點是,DNA分子可以在溶液中隨意游走,從而易于發(fā)生連接或反應(yīng),并進而影響工作效率。加之?dāng)?shù)以億計的DNA 分子非常復(fù)雜,實際操作過程中一旦稍有差錯,便有可能發(fā)生難以預(yù)計的致命失誤。因此,若要真正將DNA 計算機應(yīng)用于現(xiàn)實生活,尚需時日。

        雖然DNA 計算機技術(shù)的成熟之路依舊相當(dāng)漫長,但科學(xué)家們還是希望,至少能在不久的未來開發(fā)出“能檢測”“會思考”“可預(yù)測”的智能DNA 計算機設(shè)備,并將其應(yīng)用于在人體內(nèi)合成所需藥物,幫助治療癌癥、心臟病、動脈硬化等疑難病癥,從而為人類的健康造福。

        猜你喜歡
        雙螺旋堿基概念圖
        馬爾斯克雙螺旋瞭望塔
        應(yīng)用思維進階構(gòu)建模型 例談培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
        概念圖在小學(xué)高年級寫作教學(xué)中的應(yīng)用研究
        中國科學(xué)家創(chuàng)建出新型糖基化酶堿基編輯器
        生命“字母表”迎來4名新成員
        生命“字母表”迎來4名新成員
        蝴蝶魚
        概念圖教學(xué)功能初探
        概念圖構(gòu)建中概念關(guān)系提取方法
        DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)論文發(fā)表60周年
        又色又爽又黄的视频软件app| 欧美亚洲日韩国产人成在线播放| 亚洲视频不卡免费在线| 麻豆视频av在线观看| 中文字幕av久久亚洲精品| 国产成人午夜无码电影在线观看| 97se亚洲精品一区| 亚洲国产成人精品91久久久| 亚洲国产色图在线视频| 精品在免费线中文字幕久久| 美女扒开内裤露黑毛无遮挡 | 国产乱人伦偷精品视频| 欧美日韩高清一本大道免费 | 午夜无码伦费影视在线观看| 国产精品女同一区二区| 国产精品亚洲婷婷99久久精品 | 亚洲视频免费在线观看| 少妇性俱乐部纵欲狂欢电影| 8ⅹ8x擦拨擦拨成人免费视频| 午夜精品一区二区三区无码不卡| 亚洲av网站首页在线观看| 亚洲av高清一区二区三区| 国产无遮挡又黄又爽高潮| 国精品无码一区二区三区在线| 亚洲AV成人无码久久精品在| 亚洲国内精品一区二区在线| 国产色婷婷久久又粗又爽| 欧美成人aaa片一区国产精品| 国产熟妇搡bbbb搡bb七区| 无码人妻少妇久久中文字幕| 国产影院一区二区在线| 亚洲av高清不卡免费在线| 优优人体大尺大尺无毒不卡| 国产午夜精品一区二区三区软件| 国产精品无码久久久久免费AV | 脱了老师内裤猛烈进入| 国产精品无码av一区二区三区| 国产一区二区丰满熟女人妻| 亚洲日本精品一区二区三区| 国产精品人成在线观看免费| 中国丰满熟妇xxxx性|