生物计算机英文解释翻译、生物计算机的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 biocomputer

分词翻译：

生物的英语翻译：

being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【医】 bio-; living being; organism

计算机的英语翻译：

adding machine; calculating machine; calculator
【计】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【经】 calculating machine

专业解析

生物计算机（Biological Computer）是指利用生物分子（如DNA、蛋白质）或生物系统（如细胞、酶）进行计算和信息处理的新型计算模型或设备。它不同于传统硅基计算机，其核心原理基于生物化学反应和分子间的特异性相互作用来实现逻辑运算、数据存储及信号处理。以下是详细解释：

一、核心定义与原理

生物分子计算
通过设计DNA序列的碱基配对（如A-T、G-C）实现并行计算。例如，DNA计算机利用大量DNA分子同时进行运算，解决复杂组合优化问题（如哈密顿路径问题）。

公式示例：DNA杂交反应可表示为

$$ text{DNA}_1 + text{DNA}2 rightleftharpoons text{DNA}{text{hybrid}} $$
细胞/酶逻辑门
改造微生物或酶构建生物逻辑电路（如AND、OR门）。例如，利用大肠杆菌感知环境信号并输出荧光蛋白作为计算结果。

二、关键特征

并行性：单一试管可容纳数万亿DNA分子同步运算，远超电子计算机的并行能力。
低能耗：生物反应在常温常压下进行，能耗仅为硅基芯片的百万分之一。
高密度存储：1克DNA可存储约215 PB数据（相当于20亿部高清电影）。

三、应用场景

精准医疗
用于癌症早期诊断的生物传感器，通过检测特定肿瘤标志物输出电信号。

环境监测
工程菌识别水体毒素并触发显色反应，实现实时污染预警。

密码学
DNA链置换反应实现分子级信息加密，破解需特定酶密钥。

四、技术挑战

稳定性：生物分子易受温度、pH值影响导致计算错误。
速度瓶颈：DNA杂交需数小时，远低于电子计算机的纳秒级响应。
标准化接口：生物系统与电子设备的信号转换仍处于实验阶段。

权威参考文献

DNA计算原理
National Center for Biotechnology Information (NCBI)

DNA Computing: Origins and Milestones

细胞逻辑门设计
Science期刊

Programming Cells for Molecular Computation

生物存储技术
Harvard Medical School

DNA Data Storage: From Theory to Practice

术语对照

中文	英文
生物计算机	Biological Computer
DNA杂交	DNA Hybridization
分子逻辑门	Molecular Logic Gate
并行计算	Parallel Computing

网络扩展解释

生物计算机是一种基于生物分子或细胞结构的新型计算设备，通过整合生物学与计算机技术实现信息处理。以下是其核心特点及原理的详细解释：

一、定义与基础

生物计算机又称仿生计算机，以生物芯片（如蛋白质分子、DNA或活体神经元）替代传统硅基芯片。其概念最早于1986年提出，涉及计算机科学、分子生物学、神经科学等多学科交叉。

二、核心特点

高效并行处理
生物分子天然具备并行运算能力，运算速度可达传统计算机的10万倍。
超低能耗
能量消耗仅为硅基计算机的十亿分之一，存储密度可达百亿亿分之一级别。
自修复与容错性
生物分子具备自我修复能力，系统可靠性更高。

三、工作原理

材料基础：使用基因、蛋白质或活体细胞（如澳大利亚CL1计算机采用人类神经元）作为运算载体。
运行模式：通过生物化学反应或神经元电信号传递实现信息处理，例如DNA链的碱基配对编码数据。

四、现状与挑战

当前典型应用包括Cortical Labs公司的CL1生物计算机，其利用人类神经元运行AI模型。但技术仍面临提取信息速度慢、生物材料稳定性等瓶颈。

提示：如需了解具体案例或技术细节，可查看网页（CL1计算机）和（百科全解）。