篇一：生命科学论文2000字范文
初中生命科学论文
科学技术的广泛应用和推广塑造了现代社会人类的生活方式、交往方式和社会建制，作为科学技术重要组成部分的生命科学也被人们广泛用来促进人类的福祉。店铺整理了初中生命科学论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!初中生命科学论文篇一
生命科学中的生命伦理问题
摘
要：
科学技术的广泛应用和推广塑造了现代社会人类的生活方式、交往方式和社会建制，作为科学技术重要组成部分的生命科学也被人们广泛用来促进人类的福祉。但是，生命科学的存在必须建立在社会交往范畴内，使得生命科学必须接受道德评判的价值考量。当宗教迷信神话被科学实证性打破的时候，“科学无禁区”的神话也要接受人类伦理体系的反思，人类尤其是生命科学实验者必须在伦理反思的批判下谨慎行事。
关键词：
生命伦理
生命科学伦理
生命伦理建设
一、历史上的生命伦理问题
作为一种观念和价值，人类对生命伦理的理性思考最早可以追溯到古希腊时期。在遥远的传统社会中，宗教一直包含在对当代生命伦理意义上的生命生成的追问，人作为一种宗教动物的存在状态本身说明了人的生命生成观对宗教的服膺，科学技术的应用只被局限在医学治病救人的领域内。
这种宗教式的人的观念被继承了下来。基督套更为完备的关于生命伦理的观念。“上帝造人论”和“原罪说”把人置于一种卑微于神的境地。启蒙运动所催生的“人神之争”，第一次确立了人在神面前的主体地位，实证主义的怀疑论也将矛头指向了神性。青霉素、阿司匹林的发现，进化论的提出，对血型的识别，以及近年来器官移植试验的成功，转基因技术的改进和克隆技术的突破，等等，我们就知道人类为什么会不自觉地崇信人的理性创造能力。然而，随着技术理性的滥用，技术理性的弊端日益出现在我们的面前。生命药物的过度使
用导致了人类免疫能力的下降，基因图谱的认识为恶意改造人的基因组成创造了可能，无性繁殖的发展使得性爱和生殖脱离了必然的联系，转基因作物的推广在增加了作物产量的同时也为人类的食品安全埋下了隐患。生命科学实验者所面临的首要任务，不是应该如何取得生命科学技术上的进步与创新，而是应该考虑如何在科学进步与生命伦理之间取得平衡，让科学进步充分考虑到生命伦理的重要性。
二、生命科学伦理涉及的几个基本问题
生命伦理学作为一门学科出现源于1971年美国威斯康星大学的生物学家和癌症研究者VanPansselarPotter对“生命伦理”概念的提出：一门把生物学知识和人类价值体系知识结合起来的科学，它在自然学科和人文学科中间建起的一道桥梁，帮助人类生存，维持并促进世界文明。因此认为是一门应用科学，不具有规范性的科学。RannanGillon在《应用伦理学百科全书》中这样说：“生命伦理学是研究产生于生物学实践领域(包括医学、护理、兽医在内的其它卫生保健职业)中伦理学问题的学科。”
生命伦理存在的本质根源在于人的社会性。马克思认为人不仅仅具有自然性，同时更具有社会性，人本质上是社会存在物，人类在改造自然的过程中，将技术视为“人类为满足自身的需要，在实践活动中根据实践经验或科学原理所创造或发明的各种手段和方式的总和，它体现在两个方面：一是技术活动;二是技术成果，包括技术理论、技术工艺与技术产品(物质设备)”。但是随着对科学的迷信和盲目崇拜，作为人类解放工具的科学逐渐变成了异化、奴役人类的工具。
近几年来，关于“死亡标准”、“试管婴儿”、“人类精子库”、“安乐死”、“无性生殖”等问题的讨论不仅在学界如火如荼，而且在民间引起了极大的反响。概观这些学术讨论和民间争议，生命伦理问题主要涉及以下几个方面。
1.生命生成观。“生命生成观”主要解决的是“人是怎么来的”，也就是“人是什么”、“何谓人的本质”这一问题。近代以来的生物科学已经向我们展示了一个生命由低级向高级演化的过程，人类是生命演化的最高阶段。但是人类仍有许多问题未达成一致，甚至在生命
科学技术高度发达的今天，对于“何谓生命的开端”是一问题就众说纷纭。在西方，各种争论也是围绕生命伦理问题展开的。例如，“妇女有没有自主堕胎权”这一问题在西方新社会运动中曾引起了广泛的讨论和争议。女权主义者认为，堕胎权是妇女们的一项基本权利;而保守主义者认为，怀孕意味着生命的开始，堕胎是对人类尊严的损害。
2.安全性与责任性。生命伦理观不仅关照生命的生成问题，而且考虑生命的存在、维持过程。因此，生命伦理观不允许任何力量以任何借口来肆意制造生命生存环境的不安全性。生命科学技术的大量运用在本意上就是加强人类改造自然的能力，减低人类在自然力量面前的脆弱性。然而，生命科学技术的大量应用却客观上加剧了“人伤害人”的局面。转基因技术的发明虽然增加了作物的产量，丰富了物种的多样性，增强了物种的气候适应性，但是也诱导了许多疾病的发生。
3.公平公正。人人在享用生命科学技术面前并不是平等的。医疗资源由于高新技术的应用，愈来愈向少部分人和大医院集中，相伴随的是与“人人享有保健”这一理念的矛盾。不同阶层的消费者对生命科技应用的不平等机会造成了日益严重的“公平性危机”。
三、生命伦理建设的基本问题
有学者提出了“伦理治理”(EthicalGovermance)概念来统括这些复杂的生命伦理问题。伦理治理即“以各种方式或机制把政府、科研机构、医院、伦理学家(包括法律专家、社会学家等)、民间团体和公众联系到一起，发挥其各自的作用，相互合作，共同解决面临的生命伦理问题，以及社会和法律问题。这种机制的核心是坚持科学性与民主性的统一。”伦理治理作为一整套机制，是由生命伦理基本观念、组织构成、操作路径和监督方式等一系列问题组成的。
1.生命伦理基本共识。生命伦理的基本共识分为两个层次。第一个层次，也是最基本的层次，就是“为什么要追求生命伦理”的问题。第二个层次是如何保障生命伦理的问题。
2.生命伦理的组织机制――生命伦理委员会。相对于伦理共识而言，生命伦理委员会是一种固定了的、常态化了的、组织化了的生命伦理保障机制，它涉及委员会的组织性质、机构设置、功能分配、代表分
配等问题。
3.生命伦理的保障机制――惩治性的还是预防性的?大量耸人听闻的生命伦理事件的发生，促使许多学者呼吁加快针对生命伦理的立法工作，希望通过法律性的惩罚手段来达到制裁违背生命伦理现象的发生。可以说，伦理立法工作的要旨并不仅仅在于提供一种制裁手段，同时也希望通过这种负面的激励手段来促进生命伦理观念在全社会的传播和推广。应该说，这种他律式的制约手段有利于社会伦理良知的存有和发展。为保证生命伦理的长效作用，我们必须努力从哲学思考上改造人的内心思想，这种哲学的转变要达到的目的就是改变现代社会兴起以来商业逻辑和科学逻辑对人类思想方式的统治地位，批判性地接受现代社会，恢复传统着哲学理论中丰富的深邃的对于人之生命的思考。
参考文献：
[1]波特.生命伦理学：通向未来的桥梁.[2]Chadwick，R.F.EncyclopediaofAppliedEthics.London：AcademicPress，1997.[3]马克思.马克思恩格斯选集(第一卷).人民出版社，1972：31.[4]黄顺基等主编.自然辩证法概论.高等教育出版社，2004，5，1：184.[5]王庆彬，刘树生.坚持以客户患者为导向促进医院可持续发展.中国科技信息，2005，12，44.[6]王治东.现代科技伦理问题.创新科技，2008，3.[7]樊春良，张新庆，陈琦.关于我国生命科学技术伦理问题的探讨.中国软科学，2008，8.
篇二：生命科学论文2000字范文
生命科学学术论文
生命科学是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。下面是由店铺整理的生命科学学术论文，谢谢你的阅读。
生命科学学术论文篇一
有机化学与生命科学的关系
摘
要：有机化学在生命科学发展中起着理论基础，研究工具，阐明本质的重要作用，它们有着密切的关系。本文从有机化学的发展与生命科学，有机化学的主要研究成果与生命科学，有机化学研究的任务与生命科学，三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。
关键词：有机化学;生命科学;关系
有机化学是生命科学的基础，有机化合物是构成生物体的主要物质，生物体中各种有机化合物的结构、性质以及它们在生物体内的的合成、分解、转化、代谢无不以有机化学为基础。有机化学产品正越来越多地应用于农业。如农药(杀虫剂、杀菌剂、除草剂)、植物生长调节剂、化肥、农膜等保证了农业生产;兽医药、饲料添加剂促进了畜牧业生产。要正确地使用，必须了解这些有机化合物的组成、性质和生理功能。但是，目前有些学校的生命科学专业越来约忽视有机化学课程，课时越来越少，这样对学生的进一步学习不利，比如生物化学、分子生物学等后续课程的学习。本文将从有机化学的发展与生命科学，有机化学的主要研究成果与生命科学，有机化学研究的任务与生命科学，三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。希望能引起从事生命科学专业人对有机化学的重视。
1.有机化学的发展与生命科学有密切的关系
有机化学就其最初的意义而言，是生物物质的化学。1807年，J.F.YonBerzilius首先把从活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人们对生命现象的本质还没有认识，因而便赋予有机化合物一种神秘的色彩，许多化学家认为有机物是不可能用人工的方法合成的，它们是“生命力”所创造的。但是1828年，F.Wohler从无机物氰酸
铵制得了尿素，否定了关于“生命力”的假说，可以说是化学家第一次干预了生命科学。
随后有机化学的发展主要集中在有机物的结构研究和合成方法上，较少关心它们的生物功能。尽管如此，许多化学家的研究成果还是成为了生命科学发展过程的里程碑。比如，19世纪中叶，I.Pasteur关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究，导致70年代Vanthof和LeBel碳原子四面体构型学说的建立，它是生命分子结构不对称性的基础。E.Fischer对碳水化合物立体化学和肽合成化学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石。20世纪50年代，A.Todd建立的核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的化学结构，为Vatson-CrickDNA双螺旋结构的提出铺平了道路。60年代H.G.Khorana开创的磷酸二酯法合成寡核苷酸，不但证明了DNA上每三个碱基组成一个三联体密码子编码一个氨基酸从而提出了一套遗传密码，而且也开始了人工合成DNA的研究。化学家也将用化学小分子和化学工具研究生命体系。1985年H.Smith和K.Mullis发明了聚合酶链式反应(PCR)从而使分子生物学在技术上有了一个突破和飞跃。1988年SchrEiber在做靶向合成(TOS)天然产物FK506时发现FK506的结合蛋白FKBP12。1991年他们又利用小分子探针FK506和Cyclosporin发现他们可以抑制磷酸化酶神经组蛋白Calcineuin的活性。同时发现了可以生成FKBP-12-FK506神经组蛋白复合物和cyclophilin-cyclospolin-calcineulin的复合物。这些小分子同时与两个蛋白结合，而表现出的生物活性也是细胞内信号传导通路的分子基础。1992年，SchrEIber在美国《化学与工程新闻》发表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”的论文，确信生命的过程就是生物体中化学变化过程[1-3]。
总之，有机化学理论上和实践上的成就为现代生物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段，蛋白质和核酸的组成和结构研究，顺序测定方法的建立，合成方法的创建，酶催化机制的研究，模拟酶的合成的化学模型的建立，小分子探针技术，单分子激发的技术，单分子操作的技术等重大成就，为现代生物学及生物技术开辟了道路。有机化学与生
物问题的密切结合是推动生命科学发展的有力柱，也将人们对生命过程的了解提高到一个新的层次[4,5]。
2.一百多年来，有机化学的最高科学成果——
诺贝尔化学奖综览
1901-2010年共110年，除去8年未授奖外，共授化学奖102项，其中有机化学方面得化学奖65项，占整个化学奖的63.7%。碳水化合物、光合作用得研究共8项;蛋白质、酶和核酸方面得研究共18项;甾族化合物、维生素和生物碱方面研究共8项;其它方面共31项。其中与生物相关的占34项。占有机化学的52.3%。由此可以看出有机化学与生命科学有着密不可分的关系。
3.有机化学研究的任务与生命科学的关系
有机化学研究的主要任务是分离提纯、物理有机化学、合成。分离提纯即分离、提取自然界存在的各种有机物，测定它们的结构和性质，以便加以利用。物理有机化学是研究有机物结构与性质间的关系、反应经历的途径、影响反应的因素等，以便控制反应向我们需要的方向进行。合成是在确定了分子结构并对许多有机化合物的反应有相当了解的基础上，以由石油或煤焦油中取得的许多简单有机物为原料，通过各种反应，合成我们所需要的自然界存在的，或者自然界不存在的全新的有机物[6]。
3.1有机化合物的分离提纯与生命科学
有机化学的分离提纯与生命科学的关系主要体现在两个方面，一是天然有机化学，二是分离与分析。
天然有机化学是研究动植物(包括海洋、陆地和微生物的次级代谢产物)及生物体内源性生理活性物质的有机化学。目的是希望发掘有生理活性的天然化合物，作为发展新药先导化合物，或者直接用于临床或为农业生产服务。天然有机化学的发展与国民经济有密切的联带关系，对于开发新型药物、新型农药至关重要。我国自然资源非常丰富，又有几千年传统防治疾病的经验积累，在我国大力发展天然有机化学的研究有着非常现实的意义。对内源性生理活性物质的发现及其生理活性研究，又开辟了天然有机化学研究的新领域。充分利用开发我国动植物资源包括海洋生物资源，努力开拓新的生理活性物质，为国民
经济服务是天然有机化学的重要任务。
分离提纯和分析的紧密结合是有机分析的一大特点。在生命科学中也涉及到复杂系统的痕量或微量的有机物分离分析问题，比如生物活性物质的提取和分析等。气相色谱的发展是高效分离的突破口，而高效气相色谱和高效液相色谱是现代分离技术的基础。在气相色谱中新型高选择性的耐高温固定相(如手性固定相和异构体选择性分离的固定相)仍是比较活跃的研究领域。液相色谱中选择性色谱柱和选择性流动相
的应用发展是今后若干年中的主攻方面。细径柱的合理开发，多维色谱以及以色谱为主的系统分析网络将使复杂系统有机痕量物质的分离和分析跃上新的台阶。超临界流体色谱，包括毛细管柱超临界流体色谱是正在发展中的新技术。毛细管电泳是生命科学日益发展的情况下产生的新型的高效技术，在蛋白质和核酸的分离方面已显出极大的威力，是有很强发展活力的新领域。核磁共振波谱技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步，其中二维方法的发展已成为解决结构问题最主要的物理方法。NMR今后的发展趋势是如何得到更多的相关信息、简化图谱、提高检测灵敏度和发展三维核磁共振技术。质谱技术最突出的进步是新的解析电离技术的发展。随着接口技术的进步，联用技术的应用面更扩大，效果更为提高。这将使质谱成为生命科学中的一个崭新的研究手段。
3.2物理有机化学与生命科学
物理有机化学主要是通过现代物理实验方法与理论计算方法研究有机分子结构及其物理、化学性能之间的关系，阐明有机化学的反应机理。生命科学中的物理有机化学研究，包括主——客体化学中的模拟酶催化反应，主体分子提供的微环境可控制反应，主体分子对客体分子的识别作用以及疏水亲脂作用等都是具有重要理论意义的研究领域。量子有机化学由静态向动态方向的发展是当前物理有机化学的重要组成，分子力学方法在有机分子结构与构象的研究方面有着非常乐观的发展前景。我国化学家蒋锡夔院士等发表了题为“物理有机化学前沿领域两个重要方面——有机分子簇集和自由基化学的研究”的论
文，提出了可用物理有机化学方法解决生命科学的难题。
3.3有机合成与生命科学
有机合成也与生命科学有着密切的关系。在与生命科学的联系中，金属有机化学和元素有机化学是最为活跃的领域之一。比如，有机磷化合物在农药、医药、萃取剂等方面以及有机合成化学中都有重要的应用。开展有生物活性的有机磷化合物的研究，在生命科学研究中也具有极为重要的意义。近年生物有机硅化合物以及有机硅化合物在有机合成中的应用有新的迅速发展。在基础和应用基础研究方面，硅烯、硅宾、硅的3d空轨道化学和多硅烷的研究是当今有机硅化学重要研究课题。有机硅化合物在有机合成中特别在天然有机物的合成中占有重要的地位。
无论从有机化学的发展、有机化学的研究成果和有机化学研究的任务来看，有机化学课程在生命科学中都起着理论基础，研究工具，阐明本质的重要作用。因此在生命科学中要加强有机化学的学习。
[参考文献][1]SchrEiberSL.Usingtheprincipleoforganicchemistrytiexplorecellbidogy.C&ENew，1992，70：22~32.[2]周晓俊，吴晖.有机化学与生命科学.云南师范大学学报，1998，18(1)：93-96.[3]张礼和.从生物有机化学到化学生物学.化学进展，2004，16(2)：313-318.[4]朱光美，杜灿屏.试谈生物有机化学研究的现状与展望.大学化学，1994.9(4)：6-8.[5]吴毓林，陈耀叠.探索有机体的奥秘—谈世纪交替时代的有机化学.中国科学院院刊，1995，10(10)：215-219.[6]汪小兰，有机化学(第四版)，高等教育出版社，2005，1-2.
篇三：生命科学论文2000字范文
生命科学论文范文3篇
中医学生命科学论文
1、我国的中医现代化已是时代发展的趋势
很长时间以来,西方医学占据了世界医学的领地,而博大精深的中医已经淡淡被人们遗忘。怎么才能让中医学再次走进世界人民的眼中,变成世界医学的潮流,已经成为我们国家很多的医学和生物科学工作人员所面临和解决的刻不容缓的问题。最近几年来生物科学技术得到了迅猛的发展,而生命科学技术学方面的思路和方法也发生了巨大的改变,在此情况下一些以综合技术为特点的学科正在不知不觉的兴起。而这些学科的兴起和发展不但能证明中医学的科学性,而且还能说明中医学的发展具有时代的潮流性,这些就能为我国中医学的发展提供一个千载难逢的机会。然而我们为了适应时代的发展,必须让中医学与现代生命科学技术相结合,这样就能为中医学实现现代化发展提供一个新的思路与契机。本文将从生命科学技术的发展方向出发,提出对中医学发展的新的见解,并对这一见解在中医学发展中的作用和影响做出相应的探讨。
2、中医学发展中生命科学技术的分析思路
通过生命科学技术的发展我们会发现,生命科学技术能够为中医学的发展提供一定的理论基础。他们之间已经有着密不可分的联系,并且生命科学技术成了中医学发展的推动力。即使是这样,我国中医学的发展也要遭遇一个瓶颈期,因为很长时间以来,阻碍中医学发展的因素实在是太多了。为了保证我国中医学的发展,我们必须在生命科学技术上找到一个发展的突破口。这个突破口是我们发展中医学的关键,那么这个突破口包含几个方面的意思呢？我认为其一是,中医中症状的科学解释。辨证论治是中医学理论的精髓之所在。而所谓的辨证就是通过望、闻、问、切的手段所收集的症状和体征,通过中医学的思维,以辨明疾病的原因。诊治的时候,我们要着眼于症状。因此,中医学的症状理论是中医理论的核心,所以中医症状理论研究作为中医学发展现代化的突破口是理所当然的。其二是,药剂作用机理的研究。药方和药剂是中医用于临床防治疾病的形式和手段,药房和药剂本质就是阐明药物作用的物质基础和作用机理。所以我们如果想要揭示他隐藏的科学内涵,我们可以要对症状进行规范化的研究,并把对它的描述由定性变成定量。为了能做到这些,我们可以围绕中医学上望、闻、问、切的手段和方
法所能获得的资料,建立一个可以定量检验的数学模型,为症状的科学内涵的研究奠定一个良好的基础。按照这样的说法,我们确定生命科学技术的分析思路是把症状作为机体的一种异常功能状态,不应该奢望在解剖学上找到相对应的组织、器官,而应该在基因组、蛋白质组、细胞组等上寻找其具体的功能网络。而且我们还要在阐释具体功能网络时,不仅要有反映患者症状和体征的研究,而且还要有反映患者心理状态与遗传背影的相关信息。做到这些基本上就能全方位阐释症状的本质。
3、中医学发展中生命科学技术的实施策略
通过上述我们一系列的分析,我们基本上就能得出中医学现代化的实施策略。第一,我们要找出和完善一个能快速而高效的提取和分离中草药里化学成分的方法和思路。比如,我们可以利用LC-MS、GC-MS等技术来建立一个中药成分的代谢产物组,来科学地解释中医中中药复方药效的物质基础,为日后的中医发展提供一定的理论依据。第二,我们还要找到和完善一个能够适合中医药物的筛选方法。现实中由于中草药的成分比较复杂,并且是它里面的多种成分发挥药效,所以,用对西药筛选的方法难以完成对中药的筛选。我们需要从生命科学技术出发,找出一个从细胞、器官及整体水平上进行药物筛选的方法。
4、结语
在上个世纪我们对中医学的研究还停留在用西医的方法和手段上。随着社会的不断发展用单纯的西医理论来诠释中医显得有些片面,所以很长时间以来,我们对中医的现代化发展研究并没有突破。而事实上,中西医只是在用不同的方面研究生命活动的规律,他们互相影响,都是我们医学研究不可或缺的一部分。要想让我国的中医学得到进一步的发展,它必须与现代生物科学技术相结合。我们相信,我们的中医学只有按照这种思路发展,它才能走出国门,在世界医学史上大放异彩。
篇四：生命科学论文2000字范文
生命科学概论论文（优秀3篇）
【摘要】
在人类的历史上，计算机的诞生和发展无疑有着举足轻重的地位。计算机水平的每一次提升都会带给社会巨大的推动。虽然我们一直在努力，希望计算机的性能越来越强，但是现在的计算机的一些技术已经达到了极限，不可能再提高了。所以，寻找另一个提高的方向已十分必要。现在，生物计算机理论的提出和诞生给人们带来了新的的希望。如果有朝一日生物计算机能够普及，那这将会是计算机发展史上的一个重大突破。
【关键词】
生物计算机DNA神经元芯片
【正文】
一、计算机的发展
自冯·诺依曼设计的EDVAC计算机始，直到今天我们用芯片制作的多媒体计算机为止，电脑一代又一代，都没能够跳出“诺依曼机”的体系结构。冯·诺依曼为现代计算机的发展指明了方向。但是，随着生物计算机、人工智能和神经网络计算机的发展，“诺依曼机”一统天下的格局已经被打破。【2】
二、生物计算机的诞生
1994年，一位加州科学家首次使用试管中的DNA来解一道简单的数学题，从而产生了利用DNA来储存和处理信息的创意。这一创意也为计算机带来了新的课题与发展方向。科学家们在研究中发现，仿生学同样可以应用到计算机领域中。通过对生物组织体的研究，发现组织体是由无数的细胞组成，细胞由水、盐、蛋白质和核酸等有机物组成。而有些有机物中的蛋白质分子像开关一样，具有开与关的功能。因此，人类可以利用遗传工程技术，仿制出这种蛋白质分子，用来作为元件制成计算机，科学家把这种计算机叫做生物计算机。【3】
计算机工业在近几十年内飞速发展，然而目前，晶体管的密度已经达到当前所用技术的理论极限。所以，人们在不断地寻找新的计算机结构。另外，人们在研究人工智能的同时，借鉴生物界的各种处理问题的方式，提出了一些生物计算机的模型，部分模型已经解决了一些经典计算机难以解决的问题。【4】
三、生物计算机的优良特性
生物计算机目前主要有以下几类：生物分子或超分子芯片；自动机模型；仿生算法；生物化学反应算法。其中自动机模型以自动理论为基础，致力于寻找新的计算机模式，特别是特殊用途的非数值计算机模式。目前研究的热点集中在基本生物现象的类比，如神经网络、免疫网络、细胞自动机等。不同自动机的区别主要是网络内部连接的差异，其基本的特征是集体计算，或称为集体主义，在非数值计算、模拟、识别方面有极大的潜力。神经网络系统模拟大脑的工作方式，由大量简单的神经元广泛相互连接而成，形成一种拓扑结构。大脑具有相当高级的信息处理能力。与传统计算机模型相比，大脑具有如下特征：首先是大规模并行的处理能力；其次是大脑具有很强的“容错性”和联想功能；第三是大脑具有很强的自适应能性和自组织性。在这些方面，目前的传统计算机模型是难于实现的。【5】
生物计算机的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片。生物元件比硅芯片上的电子元件要小很多，甚至可以小到
几十亿分之一米，而且生物芯片本身具有天然独特的立体化结构，其密度要比平面型的硅集成电路高五个数量级。如让几万亿个DNA分子在其中一种酶的作用下进行化学反应就能使生物计算机同时运行几十亿次。
生物计算机芯片本身还具有并行处理的功能，其运算速度要比当今最新一代的计算机快10万倍，能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一，存储信息的空间仅占百亿亿分之一、生物芯片一旦出现故障，可以进行自我修复，所以具有自愈能力。生物计算机具有生物活性，能够和人体的组织有机结合起来，尤其是与大脑和神经系统相连。这样，生物计算机就可直接接受大脑的综合指挥，成为人脑的辅助装置或扩充部分，并能由人体细胞吸收营养补充能量，因而不需要外界能源。它将成为能植入人体内，帮助人类学习、思考、创造、发明的最理想的伙伴。另外，由于生物芯片内流动电子间碰撞的可能性极小，几乎不存在电阻，所以生物计算机的能耗极小。【6】
四、我国的生物计算机
我国的首台生物计算机，是由上海交通大学生命科学研究中心和中科院上海生命科学院营养科学研究合作完成的，实验中工作人员把自动机与表面DNA计算结合到了一起。这在我国属首次，相关论文发表在中国《科学通报》第49卷第1期的英文版上。据介绍，这一DNA计算机采用双色荧光标记对输入与输出分子进行同时检测，用测序仪对自动运行过程进行实时监测，用磁珠表面反应法固化反应提高可控性操作技术等，以至于最终在一定程度上完成模拟电子计算机处理0和1信号的功能。将来通过计算芯片技术，把电子计算机的计算功能进行本质上的提升，在理论上和潜在的应用上都有重大意义。【7】
五、生物计算机的功能
六、生物计算机的发展前景
目前电脑的发展方向，一是使用生物芯片，二是使用量子器件。它们的工作原理与目前使用的电脑有本质上的不同。生物芯片的原理是在分子水平上，与生物学水平一致；而量子器件的原理是在更微观的原子、光子层次水平上。生物芯片也称为分子芯片，其元件大小都在分子尺度内，而生物计算机的关键在于DNA大分子操作的问题上。现有的计算机基本构件是开关元件，要制造生物计算机需要有开关元件的有机分子，即DNA分子。美国科学家埃德曼指出：DNA分子中含有大量的遗传密码，分子之间在其中一种酶的作用下完成生物化学反应，从一种基因代码变为另一种基因代码，反应前的基因代码作为输入数据，反应后的基因代码作为运算结果。2000年美国加利福尼亚大学洛杉矶分校科学家根据生物大分子的不同形态，成功研制了DNA电脑的分子开关。【9】
目前，DNA计算机已经可以对赫姆震兹等数学问题求解。预计在10到15年内就可能制造出与微电子芯片相融合的高级DNA计算机。DNA计算机可以实现超大规模并行运算，运算速度极快，几天的运算量就相当于目前世界上所有计算机问世以来的总运算量，11立方米的DNA溶液的存储容量可以超过目前世界上所有计算机的存储量。而且DNA计算机耗能极少，只有一台普通计算机的l0亿分之一、它可以实现现有计算机无法实现的模糊推理功能和神经网络运算功能，使真正的智能计算机得以实现。目前美、日、德等国科学家正在研制一种在微电子芯片上生长神经网络的方法，希望研制出一种具有生命力的智能神经网络，并将神经网络的神经元与计算机芯片连接起来，用计算机来控制芯片上的神经元，进而达到控制动物的神经元。
现在，生物计算机仅处于起步阶段。但不论如何，DNA计算机的提出，拓宽了人们的视野，启发人们用算法的观念研究生命，并向众多领域提出了挑战。要想真正进入实用阶段还需要更多的时间和科学家更多的艰辛探索。【10】
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