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,。這項研究中最著名的代表就是美國著名的生物化學(xué)家,、國際電子分子生物風(fēng)險學(xué)會主席詹姆士·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(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)家和計算機科學(xué)家們會聚一堂,，探討生物計算機的發(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(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數(shù)量級．如讓幾萬億個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(dāng)今最新一代的計算機快10萬倍,，能量消耗僅相當(dāng)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(jìn)行自我修復(fù)，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(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(xì)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(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(xué)和工程學(xué)結(jié)合起來制造生物計算機已不是天方夜譚。美國南加州大學(xué)計算機科學(xué)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(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的運行速度超過了現(xiàn)代超級計算機的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,，加上計算機、電子工程等學(xué)科的專家通力合作,，有可能在21世紀(jì)將實用的生物計算機推向世界,。