是否有可能發明基於化學的計算機？

01-06

現在的計算機可以認為是基於物理的(如有不嚴謹請指出)，都是由電路作為基礎而工作的。
試想，能否基於化學發明一種計算機呢？它或許更加接近人體，在機器學習，模式識別等領域或許更加出色？
謝謝: )

現在有很多人在研究分子電子學，但實際上還是基於電路的，只不過電線二極體這些基本原件都是單分子級別。詳細的請閱讀wiki條目和下面的參考文獻 Molecular scale electronics. 單個的原件基本都被研究過了，真正的難點是如何把這些單分子級別的原件整合組裝連接起來。而你說的「基於化學」「更接近人體」的聽起來比較像DNA計算機(DNA computing), 目前還處於概念階段，有一些先驅工作。

超導計算機:DNA計算機----中國科學院計算技術研究所

DNA計算機
1994年11月，美國南加州大學的阿德勒曼博士用DNA鹼基對序列作為信息編碼的載體，在試管內控制酶的作用下，使DNA鹼基對序列發生反應，以此實現數據運算。阿德勒曼在《科學》上公布了DNA計算機的理論，引起了各國學者的廣泛關注。阿德勒曼的計算機的計算與傳統的計算機不同，計算不再只是簡單的物理性質的加減操作，而又增添了化學性質的切割、複製、粘貼、插入和刪除等種種方式。
DNA計算機的最大優點在於其驚人的存儲容量和運算速度：1立方厘米的DNA存儲的信息比一萬億張光碟存儲的還多；十幾個小時的DNA計算，就相當於所有電腦問世以來的總運算量。更重要的是，它的能耗非常低，只有電子計算機的一百億分之一。
與傳統的「看得見、摸得著」計算機不同，目前的DNA計算機還是躺在試管里的液體。它離開發、實際應用還有相當的距離，尚有許多現實的技術性問題需要去解決。如生物操作的困難，有時輕微的振蕩就會使DNA斷裂；有些DNA會粘在試管壁、抽筒尖上，從而就在計算中丟失了預計，10到20年後，DNA計算機才可能進入實用階段。

http://www.most.gov.cn/kxjspj/gzkp/200702/t20070201_40771.htm

DNA計算機
日期：2001年07月24日

來源：科技部

用一個盛著液體的試管解答一道數學題？聽起來象是天方夜譚，可這卻真真切切的發生了。
1994年，艾得爾曼教授用一支試管解答了著名的貨郎擔問題：一個推銷員要去7個城市推銷產品。走遍這7個城市有許多種方案可以選擇，哪一種是最短路線呢？
艾得爾曼教授將一些特殊的DNA鏈裝入試管，DNA鏈根據鹼基互補的原則算出了答案。這個實驗花了整整七天的時間。
艾得爾曼教授的實驗震驚了世界。人們看到了DNA計算的誘人前景。DNA體積小，一微升溶液中可以容納十萬億條DNA，每一個DNA都可以看成是一個微處理器。雖然目前DNA計算處於劣勢，但如果增加城市的數目，16個城市，電子計算機就要算一年，如果有18個城市，電子計算機就要算300年。它的計算量是呈指數性增加的。而DNA計算只呈線性增加，在十幾天內就可以算出答案。
DNA的計算並行度是非常大的，在一毫升的DNA溶液中，可以容納十的十八次方條DNA 。每條DNA都可以看成是一個微處理器。這樣的話，雖然生化反應是在一小時之內完成的，每秒鐘的運算量還可以達到十的十五次方。現在最快的計算機每秒鐘的運算速度是十的十二次方。這樣的話，DNA計算要比最快的計算機還要快一千倍。
DNA體積很小，但存儲的信息量卻很大。一克DNA所能存儲的信息量可與1萬億張CD光碟相當，遠大於現有的計算機存儲晶元和其它存儲介質。
雖然DNA計算很吸引人，但近期還不能投入應用，瓶頸在哪呢？首先是信息的輸入、輸出問題。要想看到DNA計算的結果，要先擴增，再做電泳。這些都需要很長的時間。艾得爾曼教授的實驗之所以用了七天，其中大部分時間就是用在這些上面了。現在由於生物技術的發展，做同樣的實驗只要用幾小時，但仍不理想。我們期待著生物技術的進一步提高。DNA計算的優勢在於並行度大。一個試管里可以容納數以億計的DNA同時進行生化反應，每一個DNA都是一個微處理器，這就相當於上億個微處理器在同時工作。如果要增加並行度，就要增加DNA的數目，但也不能無限制的增加。達到溶液飽和度後，要想再增加DNA的數目，就只能增加溶液體積。隨著運算量的增加，溶液體積也隨之增加。最後就要一個水缸甚至一個游泳池才行。試想，用一個游泳池的溶液做計算，實在是太不方便了。也許在21世紀，科學家能找到解決這些問題的方法。
目前DNA計算機還稱不上是真正意義上的計算機。看上去它只不過是一些盛有液體的試管。它更象是算盤，很初級，需要人的協助才能完成計算。但這個很原始的DNA計算機卻代表了人類更高的智慧。
科學的發展使一個個不可能成為可能。未來的計算機將突破以硅為基礎的圖靈機的形式，以人們做夢都想像不到的形式展現在我們眼前。

這些人再這樣折騰下去……沒準將來我們的個人電腦都得外接一個燒瓶……

科技樹的進化，技能點怎麼點，不僅看技術是否可行，也看成本，以及對原先的技術路徑的依賴。

說白了，世界上除了化學計算機，還有其他計算機，例如量子計算機，按哪個路徑發展，不僅看化學計算機的自我奮鬥，也要看歷史的進程。

化學計算機或許有前景，但現在大家也押注量子計算機。萬一通用型量子計算機取得突破，化學計算機如果沒有在量子計算機之前取得重大進展，立刻就失去了商業價值，或許這個方向不會死，但也只能留在實驗室里，成為學究們自娛自樂的玩具了。

謝邀。

聽說過分子導線沒有？

分子導線就是由一個個吸拉電子對組合的分子，電子被一吸一拉在分子鏈中傳遞，作用可媲美導線。

還有分子開關，分子二極體等等等等。

這一類東西就是分子器件。個人認為，它們最大的應用就是有朝一日能代替許多巨大的物理元件。（雖然二極體三極體很小了，但是能比一個分子小嗎？）

比如說：

再比如說：

（筆記來自超分子化學課課堂記錄）

如果有一天，導線啊，開關啊全變成這樣了，是不是很神奇？

據說有一群更加無聊的人認為，蛋白質具有多種結構，各級結構不同的氨基酸順序，捲曲結構等等非常複雜，用來儲存信息容量非常大，比二進位要大的多的多！

（就拿一級結構氨基酸順序說，蛋白質就是個20進位的，假設是人體類的蛋白質）

所以有朝一日大家可能都會拎著一堆蛋白質去工作……如果餓了還能炒一下當菜吃，真是細思極恐。

朋友，你聽說過遙遠的地球上，有一款化學計算機么？本批次數量多達七十億。

必然有可能啊。人體就是依靠化學的計算機呀，專註於解決實際問題的智能人形化學計算機。

一個概念是DNA計算機，相當火熱！

那估計要顛覆目前的技術，重新設計。

不過，以人類的智慧，沒有什麼不可能

其實每一個人生物都是一台計算機，只不過CPU跟硬碟沒有發展到那個程度。

如果題主問的是生物計算機，樓上的回答足矣。

如果題主想設計化學反應製作計算機，請參見魯貝戈德堡機。

有在地球上有70多個億呢

dna電路，簡單的解釋一下就是dna中有中替換反應，可以替換其中的某一段，然後整個電路設計基於這個基本反應進行，通過構建不同的化學反應組合，來達成一些數字電路里的邏輯功能，像一些基本的功能元件，與門或門等邏輯門，時序電路都可以模擬出來了。

我正在閱讀這方面的材料…所以大致地回答一下。。

不可能。

關鍵在於速度。

化學本質不也是物理么

顆粒度太小不可控，顆粒度大又難以集成。輸入輸出還是要通過物理方法吧。

要是有那種生物計算機就好了，每個人身上有個USB功能的介面，然後就不用讀書啦，想學什麼，插上copy，啊哈哈哈

參考2013年的諾貝爾化學獎

人不就是嗎？

化學物質穩定性差啊，數據容易偏差！

現在不是已經有了？

這個叫生物計算機。

最早提出是為了解決漢密爾頓路徑問題。

想法很好，可惜的是，進化中產生的基於dna rna的遺傳方式本質就是一台圖靈機，大自然早就想到了啦，笨蛋~

1 忍不住提醒題主，這個世界本質就是物理的，哪些所謂叫做「化學」的東西不過是些人類暫時還沒搞清楚原理的物理現象罷了。

（當然也可以說這個世界本質就是數學的，我們所在這個物理世界只不過是數學世界的一個解實例罷了）

2 以目前未知原理暫稱為「化學」現象作為基礎的計算機當然有，都已經存在了至少數十億年了，只不過在人類語言中不叫計算機，而是被叫作「生命」