一種新式的電腦——生物電腦
①動(dòng)物和人類(lèi)的大腦,實(shí)際上也是一種生物電腦.可以說(shuō),人腦是生物電腦發(fā)展的頂峰.人腦比電腦,無(wú)論是結(jié)構(gòu)的精密程度,或者信息的存儲(chǔ)容量,都要高級(jí)得多.但是,電腦能不能最終趕上人腦呢?要回答這個(gè)問(wèn)題,必須首先對(duì)電腦和人腦之間的基本差異,進(jìn)行一番考察.
②電腦的最基本電路,是允許電子通過(guò)或者停下來(lái)的所謂“門(mén)”電路.每一個(gè)“門(mén)”電路,可以代表一位信息.現(xiàn)在有種超大規(guī)模集成電路,在一塊5毫米見(jiàn)方的芯片上,能夠容納幾百萬(wàn)個(gè)“門(mén)”電路.“門(mén)”電路之間的間隔,只有1微米(百萬(wàn)分之一米).集成電路之所以能做得這樣精妙絕倫,主要得力于它的載體——芯片的材料.一般我們用半導(dǎo)體硅來(lái)制造它,美國(guó)登上火星的“海盜”號(hào)宇宙飛船,存儲(chǔ)器的容量就達(dá)到400萬(wàn)位.
③現(xiàn)代生物學(xué)證明,人腦大約是由一百多億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞組成的,而每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的周?chē)?又有一千至一萬(wàn)個(gè)突觸伸展出來(lái),和相鄰神經(jīng)細(xì)胞的突觸相交聯(lián).這些突觸也都具有“門(mén)”電路的功能,所以人腦所能儲(chǔ)存信息的容量就高達(dá)10萬(wàn)億位.比較以上數(shù)字,可以清楚看出,人腦包含的信息量,至少是電腦的1000萬(wàn)倍.
④為什么人腦能夠做到的事,電腦就做不到呢?關(guān)鍵仍然在芯片,電腦的芯片是半導(dǎo)體元素,從化學(xué)上講,都屬于無(wú)機(jī)體,而人腦的“芯片”則是有機(jī)體.盡管它們?cè)陔姷男再|(zhì)上,都具有類(lèi)似的功能,但是有機(jī)體對(duì)電的阻力,比無(wú)機(jī)體要小得多,因而可使“門(mén)”電路更加密集,結(jié)構(gòu)更加精致.
⑤這么說(shuō)來(lái),電腦就永遠(yuǎn)無(wú)法趕上人腦了嗎?科學(xué)的發(fā)展是永無(wú)止境的,事情終于又出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī).既然有機(jī)體有這樣獨(dú)特的性能,我們用它來(lái)做集成電路的芯片行不行呢?對(duì)于這一大膽的設(shè)想,最近出現(xiàn)了成功的端倪:一種可以用作生物芯片襯底材料的有機(jī)物超薄膜研制成功了.這種新型的界面活性劑,可以通過(guò)控制有機(jī)分子的排列,調(diào)動(dòng)分子的固有性質(zhì),使電路之間的間隔,縮小到0.01微米,從而將存儲(chǔ)器的容量,提高到10億兆位,而且運(yùn)算速度進(jìn)一步加快.這種電腦在本質(zhì)上已經(jīng)和現(xiàn)有電腦大相徑庭,而且更加接近于人腦了.這種名副其實(shí)的生物電腦,目前正在各方面進(jìn)行基礎(chǔ)研究.
⑥雖然電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)還不到40年,但對(duì)于計(jì)算機(jī)的人工智能化研究,已有20年的歷史了.然而,在模擬人腦思維的領(lǐng)域中,例如同時(shí)接受眾多的信息脈沖,進(jìn)行綜合判斷和歸納處理,以及理解語(yǔ)言、抽象推理、視覺(jué)感覺(jué)等方面,一直未能取得任何實(shí)質(zhì)性的突破.所以,即使是最先進(jìn)的,包括正在研制中的第五代計(jì)算機(jī)——生物電腦,仍然離不開(kāi)人們?yōu)樗孪染幹坪玫某绦?而人腦豐富多彩和變幻莫測(cè)的`思維能力,不是任何程序所能代替得了的.人類(lèi)在由工業(yè)化社會(huì)向信息化社會(huì)過(guò)渡的過(guò)程中,作為信息活動(dòng)最高形式的思維,必須是計(jì)算機(jī)科學(xué)所刻意追求的目標(biāo).可以肯定,生物電腦必將在21世紀(jì)給人類(lèi)帶來(lái)不可估量的影響和變化,電腦與人腦競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代,正在悄悄地到來(lái)!
①請(qǐng)結(jié)合文章內(nèi)容給“生物電腦”下一個(gè)定義
②生物電腦與普通電腦相比有哪些優(yōu)勢(shì)?和人腦相比它還有哪些不足?
③本文運(yùn)用的最主要的說(shuō)明方法有哪些?有什么作用?
④結(jié)合本文,請(qǐng)你展開(kāi)想象,說(shuō)說(shuō)未來(lái)的電腦將會(huì)具備哪些新的功能?
答案:
1.生物電腦是一中用新型有機(jī)物做芯片制造成的先進(jìn)的計(jì)算機(jī).
2.優(yōu)勢(shì):存儲(chǔ)器的容量大,運(yùn)算速度快,更加接近于人腦. 不足:不具有人腦豐富多彩和變幻莫測(cè)的思維能力.
3.列數(shù)字、作比較 列舉具體數(shù)字,通過(guò)將人腦與電腦比較,生物電腦與普通電腦比較,說(shuō)明生物電腦的開(kāi)發(fā)研制前景樂(lè)觀,生物電腦必將在21世紀(jì)給人類(lèi)帶來(lái)不可估量的影響和變化,電腦與人腦競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代,正在悄悄地到來(lái)!
4.具有人腦的某些特征,如:具有綜合判斷和歸納處理能力,以及理解語(yǔ)言、抽象推理、視覺(jué)感覺(jué)能力