計算機
劉頌豪 等
①DNA
計算機是一種生物形式的計算機。遺傳物質DNA
（脫氧核糖核酸）分子是一條雙螺旋“長鏈”，鏈上布滿了“珍珠”即核苷酸�？茖W家研究發(fā)現(xiàn)，DNA
分子通過這些“珍珠”的不同排列，能夠表達出生物體各種細胞擁有的大量基因物質。數(shù)學家、生物學家、化學家以及計算機專家從中得到啟迪，正在合作研制未來的液體DNA
電腦。它利用DNA
能夠編碼信息的特點，先合成具有特定序列的DNA
分子，使它們代表要求解的問題，然后通過與生物酶(
在此相當于加、減、乘、除運算)
的相互作用，使它們相互反應，形成各種組合，最后過濾掉非正確的組合而得到的編碼分子序列就是正確答案。
②由于DNA
分子能同時進行大量的生化反應，所以DNA
計算機在結構上是超大規(guī)模并行的，這種“試管型”的計算方式，在理論上可處理傳統(tǒng)計算機的硅芯片和電流難以處理的問題，尤其是那些計算量隨計算規(guī)模成指數(shù)增長的問題。
③DNA
計算機以核苷酸為內存，且具有超大規(guī)模并行結構，所以DNA
分子計算機最大的優(yōu)點在于其驚人的存貯容量和運算速度。1
立方米的DNA
溶液，可存儲1
萬億億的二進制數(shù)據(jù)。十幾個小時的DNA
計算，相當于所有電腦問世以來的總運算量。未來計算機的芯片和磁盤都用DNA
溶液來代替，其強大的功能將令人驚訝。而且，DNA
計算消耗的能量非常小，只有電腦的十億分之一。
④DNA
計算機誕生于1994
，發(fā)明人是萊昂那多·阿德萊曼（Leonard
Adleman
）。阿德萊曼用“試管” DNA
計算機做實驗，測試出了DNA
計算機的可行性。他的“試管計算機”在幾秒內得出了結果，但他花去了數(shù)周時間去揀出那些正確的答案。
⑤傳統(tǒng)電子技術將在2020
后的某個時候達到物理極限。威斯康星麥迪遜大學的科學家在簡化和按比例放大這種技術方面邁出了重要的一步。他們采取了不同于其他先驅者所進行的試管實驗的辦法，而是把DNA
鏈固定到一塊鍍金的玻璃載片（一種DNA
芯片）上。其他研究人員則希望把DNA
計算技術送回到活細胞中。像科幻小說中描述的向大腦植入以DNA
為基礎的人造智能芯片，也許在不久的將來就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡單。
⑥DNA
分子計算機將是計算機發(fā)展的方向之一�，F(xiàn)在已經設計出了DNA
邏輯門、DNA
片段以及更多超前的東西，現(xiàn)在DNA
計算機最大的問題是很難檢測其計算的結果。一旦這個問題得到解決，DNA
計算機將會很快問世。但不要過早地期待它取代傳統(tǒng)計算機（塑料制品與硅片的結合）。大部分專家預言：比起用來運行文字處理程序和發(fā)送電子郵件，未來的DNA
計算機的應用極可能集中在破譯密碼和繪制飛行航線方面。
14
．
文章主要介紹了
DNA
計算機的哪三方面內容？（3
分）
15.
如果把下面句子中加點的詞語去掉，表達的意思有什么變化？（2
分）
像科幻小說中描述的向大腦植入以DNA
為基礎的人造智能芯片，也許
在不久的將來就像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡單。
16.
根據(jù)文章第③段內容，從運算角度，寫出下圖所表達的意思。（3
分）
17.
閱讀鏈接材料，結合文章內容，說說你有什么發(fā)現(xiàn)。（2
分）
材料一
：基因芯片（又稱DNA
芯片、生物芯片）技術，隨著人類基因組計劃的逐步實施以及分子生物學相關學科的迅猛發(fā)展而產生。
材料二
：基因芯片正以其可同時、快速、準確地檢測和分析數(shù)以千計基因組信息的本領而顯示出了巨大的威力�；蛐酒夹g已經或即將被廣泛應用于基因功能研究、分子生物學基礎研究、人類基因研究和未來醫(yī)學臨床診斷以及進行司法鑒定、疾病檢測、藥物篩選等。
材料三
：基因芯片技術仍然存在著許多亟待解決的問題，例如技術成本昂貴，檢測靈敏度較低，分析范圍較窄等。
參考答案：
14
．文章介紹了DNA
計算機的生物特性、優(yōu)點和發(fā)展。
15
．去掉“也許”，“向大腦植入以DNA
為基礎的人造智能芯片，像現(xiàn)在接種疫苗一樣簡單”就成為肯定，這與原文表“推測”不相符合。
16
．DNA
計算機比起普通計算機有著驚人的運算速度。十幾個小時的DNA
計算，相當于所有電腦問世以來的總運算量。
17
．第一點：DNA
計算機或基因芯片技術存在亟待解決的問題。第二點：DNA
計算機或基因芯片技術的發(fā)展是迅猛的，并有著廣闊的發(fā)展空間。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/470176.html
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