20世紀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,、晶體管的通導或截止,、電壓的高或低、脈沖信號的有或無等等，科學家們激發(fā)了研制生物元件的靈感,。這項研究中最著名的代表就是美國著名的生物化學家,、國際電子分子生物風險學會主席詹姆士·麥卡里爾博士，他不僅是生物分子電子學的創(chuàng)始人之一,，而且他帶領一個6人小組在華盛頓近郊的一座普通樓房里,，進行著生物芯片和生物計算機的開拓性研究。1982年,，在法國秀麗的阿爾卑斯山上舉行了首屆生物計算機國際會議,，來自世界各地的生物學家、化學家,、物理學家,、醫(yī)學家、遺傳學家,、分子生物學家,、微電子學家和計算機科學家們會聚一堂，探討生物計算機的發(fā)展前景,。

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

    生物計算機的主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子,，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特的立體化結構，其密度要比平面型的硅集成電路高五個數(shù)量級．如讓幾萬億個DNA分子在某種酶的作用下進行化學反應就能使生物計算機同時運行幾十億次,。生物計算機芯片本身還具有并行處理的功能,，其運算速度要比當今最新一代的計算機快10萬倍，能量消耗僅相當于普通計算機的十億分之一,，存儲信息的空間僅占百億億分之一,。生物芯片一旦出現(xiàn)故障，可以進行自我修復,，所以具有自愈能力,。生物計算機具有生物活性，能夠和人體的組織有機地結合起來,，尤其是能夠與大腦和神經系統(tǒng)相連,。這樣，生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮,，成為人腦的輔助裝置或擴充部分,，并能由人體細胞吸收營養(yǎng)補充能量，因而不需要外界能源,。它將成為能植入人體內,，成為幫助人類學習,、思考、創(chuàng)造,、發(fā)明的最理想的伙伴,。另外，由于生物芯片內流動電子間碰撞的可能極小,，幾乎不存在電阻,，所以生物計算機的能耗極小。

    把生物學和工程學結合起來制造生物計算機已不是天方夜譚,。美國南加州大學計算機科學家倫納德·艾德曼已研制成功一臺DNA計算機,。艾德曼說：“DNA分子本質上就是數(shù)學式，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反應,。28.3g  DNA的運行速度超過了現(xiàn)代超級計算機的10萬倍．”

    科學家們認為：生物工程是全球高科技領域最具活力和發(fā)展?jié)摿Φ囊婚T學科，加上計算機,、電子工程等學科的專家通力合作,，有可能在21世紀將實用的生物計算機推向世界。