biocomputer是什麼意思，biocomputer的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

n. 生物計算機

DNA computer is a kind of new biocomputer which is based on the biochemical reactions of DNA strands, far from traditional computer.

DNA計算機是一種基于DNA生化反應，與傳統計算機完全不同的新型生物計算機。

生物計算機（Biocomputer）是一種利用生物分子（如DNA、蛋白質）或活體細胞作為計算單元的信息處理系統。其核心原理是通過生物化學反應執行邏輯運算，模拟傳統計算機的功能，同時具備生物系統特有的高效并行處理能力和極低能耗特性。以下是詳細解釋：

分子計算
以DNA或蛋白質為存儲介質，利用堿基互補配對（如DNA雜交）或酶促反應實現數據編碼與運算。例如，DNA計算機通過設計特定序列的DNA鍊，在溶液中并行完成組合優化問題的求解。

來源：美國國家生物技術信息中心（NCBI）《DNA Computing: Foundations and Implications》
細胞計算
通過基因工程改造活細胞（如大腸杆菌），使其表達邏輯門電路（如AND/OR門）。例如，将熒光蛋白作為輸出信號，當細胞感知特定化學物質組合時觸發發光響應。

來源：Nature期刊《Engineering living cells with programmable biological functions》
腦機融合系統
将神經元網絡與電子芯片結合，利用神經電脈沖進行信息處理。如腦類器官芯片（Brain-on-a-chip）可識别特定模式并輸出控制信號。

來源：Science期刊《Organoid intelligence: towards biological computing systems》

優勢：
- 超低功耗：DNA計算能耗僅為矽芯片的十億分之一（哈佛大學研究數據）；
- 高并行性：1毫升DNA溶液可容納108個計算單元，同步處理海量數據；
- 生物兼容性：適用于體内醫療監測，如智能藥物遞送系統。
挑戰：
- 運算速度慢：單次DNA雜交需數小時，遠低于電子計算機；
- 可靠性問題：生物分子易受環境溫度、pH值幹擾；
- 編程複雜度高：需精通合成生物學與計算機科學的交叉知識。

精準醫療
腫瘤治療中，DNA計算機可識别癌細胞标志物并觸發藥物釋放（以色列魏茨曼研究所臨床前試驗）。

來源：Cell期刊《Programmable DNA-based biocomputing for cancer diagnostics》
環境監測
工程菌生物傳感器可實時檢測水體毒素，并通過基因電路輸出顔色信號（歐盟SynBio4Flood項目成果）。
數據存儲
1克DNA可存儲215PB數據，微軟已開發DNA數據寫入/讀取原型機。

來源：Microsoft Research官網《DNA Storage Project》

權威參考文獻

“Biocomputer”（生物計算機）是一個結合生物學與計算機科學的複合詞，其核心含義如下：

Biocomputer指利用生物分子（如DNA、蛋白質）或生物系統（如細胞、酶）進行信息處理的設備或技術。它通過模拟生物體内的自然計算機制，實現與傳統電子計算機不同的運算方式。

與傳統電子計算機相比，生物計算機具有低能耗、高并行性特點，但運算速度和穩定性目前仍存在技術瓶頸。它與光子計算機、量子計算機同屬新一代計算技術研究方向。

注：如需進一步了解生物計算機的具體技術案例（如DNA邏輯門設計），可參考相關生物信息學文獻或專業數據庫。