DNA分子計算機是公認(rèn)的下一代計算機，而實現(xiàn)DNA計算的一個重要基礎(chǔ)就是基于DNA分子的邏輯門，這是當(dāng)前計算機科學(xué)研究領(lǐng)域的一個熱點，也是一個難點。不久前，中國科學(xué)家在這一領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研制的新型“DNA邏輯門”系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大增強。相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在3月出版的化學(xué)雜志《德國應(yīng)用化學(xué)》上。

　　在計算機世界里，硅是制造芯片的材料。然而，基于硅材料的傳統(tǒng)電子計算機將在未來一二十年內(nèi)達(dá)到物理極限，因此必須要找到更好的替代物。專家普遍認(rèn)為，DNA分子計算機有可能解決電子計算機發(fā)展的瓶頸問題，是未來計算機發(fā)展的方向之一。

　　DNA分子計算機是一種生物形式的計算機，是計算機科學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域。

　　它誕生于1994年，發(fā)明人是萊昂那多·阿德萊曼。他用“試管”DNA計算機做實驗，測試出了DNA計算機的可行性。DNA計算機以核苷酸為內(nèi)存，且具有超大規(guī)模并行結(jié)構(gòu)，其的優(yōu)點在于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(jìn)制數(shù)據(jù)。十幾個小時的DNA計算，相當(dāng)于所有電腦問世以來的總運算量。因此，未來計算機的芯片和磁盤都可以用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。正是由于DNA計算機具有強大的并行運算和超高的存儲能力，DNA計算機將可能解決一些電子計算機難以完成的復(fù)雜問題，也可能在體內(nèi)藥物傳輸或遺傳分析等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　雖然DNA計算機潛力無窮，但是當(dāng)前仍然有許多瓶頸技術(shù)和基礎(chǔ)問題需要解決，其中基于DNA分子的邏輯門就是實現(xiàn)DNA計算的一個重要基礎(chǔ)。中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所的樊春海研究員與上海交通大學(xué)的賀林院士、張治洲教授通過深入的學(xué)科交叉與合作，應(yīng)用DNA核酶研制成功一類新型的“DNA邏輯門”。這一系統(tǒng)的新特色在于排除了以往DNA邏輯門設(shè)計中RNA核苷的參與，僅單純應(yīng)用DNA分子，從而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大增強。