20世紀(jì)70年代以來，人們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)處在不同的狀態(tài)下,，可產(chǎn)生有信息和無信息的變化,。聯(lián)想到邏輯電路中的0與1、晶體管的通導(dǎo)或截止,、電壓的高或低,、脈沖信號(hào)的有或無等等,，科學(xué)家們激發(fā)了研制生物元件的靈感,。這項(xiàng)研究中最著名的代表就是美國(guó)著名的生物化學(xué)家,、國(guó)際電子分子生物風(fēng)險(xiǎn)學(xué)會(huì)主席詹姆士·麥卡里爾博士,，他不僅是生物分子電子學(xué)的創(chuàng)始人之一，而且他帶領(lǐng)一個(gè)6人小組在華盛頓近郊的一座普通樓房里,，進(jìn)行著生物芯片和生物計(jì)算機(jī)的開拓性研究,。1982年，在法國(guó)秀麗的阿爾卑斯山上舉行了首屆生物計(jì)算機(jī)國(guó)際會(huì)議,，來自世界各地的生物學(xué)家,、化學(xué)家、物理學(xué)家,、醫(yī)學(xué)家,、遺傳學(xué)家、分子生物學(xué)家,、微電子學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家們會(huì)聚一堂,，探討生物計(jì)算機(jī)的發(fā)展前景。

    經(jīng)過特殊培養(yǎng)后制成的生物芯片可作為一種新型高速計(jì)算機(jī)的集成電路  

    生物計(jì)算機(jī)的主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子,，并以此作為生物芯片,。生物元件比硅芯片上的電子元件要小很多，甚至可以小到幾十億分之一米,，而且生物芯片本身具有天然獨(dú)特的立體化結(jié)構(gòu),，其密度要比平面型的硅集成電路高五個(gè)數(shù)量級(jí)．如讓幾萬億個(gè)DNA分子在某種酶的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)就能使生物計(jì)算機(jī)同時(shí)運(yùn)行幾十億次。生物計(jì)算機(jī)芯片本身還具有并行處理的功能,，其運(yùn)算速度要比當(dāng)今最新一代的計(jì)算機(jī)快10萬倍,，能量消耗僅相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的十億分之一，存儲(chǔ)信息的空間僅占百億億分之一,。生物芯片一旦出現(xiàn)故障,，可以進(jìn)行自我修復(fù),，所以具有自愈能力。生物計(jì)算機(jī)具有生物活性,，能夠和人體的組織有機(jī)地結(jié)合起來,，尤其是能夠與大腦和神經(jīng)系統(tǒng)相連。這樣,，生物計(jì)算機(jī)就可直接接受大腦的綜合指揮,，成為人腦的輔助裝置或擴(kuò)充部分，并能由人體細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充能量,，因而不需要外界能源,。它將成為能植入人體內(nèi)，成為幫助人類學(xué)習(xí),、思考,、創(chuàng)造、發(fā)明的最理想的伙伴,。另外,，由于生物芯片內(nèi)流動(dòng)電子間碰撞的可能極小，幾乎不存在電阻,，所以生物計(jì)算機(jī)的能耗極小,。

    把生物學(xué)和工程學(xué)結(jié)合起來制造生物計(jì)算機(jī)已不是天方夜譚,。美國(guó)南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家倫納德·艾德曼已研制成功一臺(tái)DNA計(jì)算機(jī),。艾德曼說：“DNA分子本質(zhì)上就是數(shù)學(xué)式，用它來代表信息是非常方便的,，試管中的DNA分子在某種酶的作用下迅速完成生物化學(xué)反應(yīng),。28.3g  DNA的運(yùn)行速度超過了現(xiàn)代超級(jí)計(jì)算機(jī)的10萬倍．”

    科學(xué)家們認(rèn)為：生物工程是全球高科技領(lǐng)域最具活力和發(fā)展?jié)摿Φ囊婚T學(xué)科，加上計(jì)算機(jī),、電子工程等學(xué)科的專家通力合作,，有可能在21世紀(jì)將實(shí)用的生物計(jì)算機(jī)推向世界。