生物电脑最新进展（二）

介绍了生物计算机研究的最新进展及DNA计算机在诊断和治疗疾病上的应用，指出生物计算机的进一步发展需要在DNA大分子关键技术、DNA实用系统等方面有重大的突破。     

DNA计算及DNA计算机的研究进展

概述了DNA计算的基本原理、DNA计算的应用和DNA计算机的研究进展及存在问题，基于DNA生化反应的计算机称为DNA计算机，由于其采用一种完全不同于传统计算机的运算逻辑与存贮方式，DNA计算机在解决某些复杂问题时具有传统计算机无法比拟的优势，目前国际上关于DNA计算和DNA分子生物计算机的研究方兴未艾，极大地推进了DNA计算机的研究过程。     

DNA粘接计算模型及其应用

DNA计算是应用分子生物技术进行计算的新方法。应用形式语言及自动机理论技术研究DNA计算理论,有利于推动理论计算科学的发展。本文根据DNA分子的结构及特点给出了DNA分子的形式化描述,介绍了DNA粘接计算模型的文法结构和计算能力,并应用DNA计算方法求解3-SAT问题。     

质粒DNA计算模型的计算体系

首先从具体实例入手抽象和归纳出质粒DNA计算模型的概念,并对质粒DNA计算模型计算体系的2个基本要素———计算物质和计算手段进行研究,由此形成了质粒DNA计算模型完备的计算体系;然后针对质粒DNA计算模型计算体系的应用,分析和解决了经常出现的关键问题.讨论了初始质粒DNA重新合成的重要性,并给出了重新合成的方法;接着对计算体系的2个基本实验(酶切和酶连实验)的成功率问题进行了分析,并提出了解决的方案;最后对检测实验进行了分析,提出了检测多种DNA序列的检测方法.对这些问题的分析和解决有利于质粒DNA计算模型理论的完善和应用的拓广.     

氧化亚铁硫杆菌生物多样性研究进展

本文介绍了氧化亚铁硫杆菌的生物多样性研究进展.氧化亚铁硫杆菌具有丰富的生物多样性,主要体现在生长温度、pH值、能量来源、耐重金属的能力、质粒DNA含量等方面.对生物多样性的研究能够为细菌的驯化育种等提供指导,具有重要的理论意义.     

利用发夹结构分子实现栈式结构的DNA计算模型

为使DNA计算机能像电子计算机一样解决数据的组织与存储问题, 提出了一种利用发夹结构分子实现栈式数据结构的DNA计算模型,描述了数据的存储和组织方式以及元素入栈、 出栈等操作的生物操作过程。经验证, DNA计算模型求解数据的组织问题是可行的, 有助于DNA计算机走向实际应用。     

自组装DNA计算研究难点与展望

随着DNA计算领域研究的深入,自装组DNA计算的研究成为了并行计算领域的研究热点,在本文中,作者主要分析讲述当前自组装DNA计算的几种结构形式：一维的、二维的以及三维的自组装DNA分子结构特点和发展现状,并且提出现在自组装DNA计算发展的难点以及今后的发展展望。随着多学科交叉融合力度的加大,自组装DNA计算将会成为生物信息学、应用数学、计算机仿真学、智能计算、纳米材料科学等多领域专家的重要研究方向。     

浅论高校计算机教学改革与发展策略

在高校教育当中,计算机教学是非常重要的组成部分.当前,高校计算机教学改革与发展的方向就是怎样对教学效果进行提升以及如何培养学生的计算机应用能力.本文就从高校计算机教学中存在的问题出发,从教学目标、指导思想以及新的教学模式的组成等方面提出了一些改革措施,最后讨论了高校计算机教学的发展策略,以期能够提升高校计算机的教学质量.     

DNA存储与生物计算专辑序

正随着计算机与网络技术的飞速发展,人类对于复杂计算问题的求解、人工智能的本质等问题认识进一步拓展,并发展了生物计算、量子计算等非传统计算模型.这些非传统计算模型试图通过新的数学理论模型与新物理、生化技术,突破现有的理论计算模型与芯片架构,研究具备在三维空间解决一般图结构数据计算问题的新型计算机系统,为发展具备类人思维能力的所谓"强人工智能"提供理论模型基础与实现技术手段.《广州大学学报(自然科学版)》关注信息与计算机科学的这一前沿动态,已经组织了一系列诸如DNA计算、量子计算、DNA纳米技术、图与组合优化问题和P与NP问题等前沿文献综述专辑,向读者介绍非传统计算领域的前沿研究进展.     

DNA芯片在最短公共超串问题中的应用

DNA芯片技术是近年来生命科学与信息科学的新兴研究领域,其突出特点在于它的高度并行性、多样化、微型化以及自动化.最短公共超串问题是计算机科学中的NP-完全问题.笔者在DNA计算和DNA芯片基础上,提出了基于DNA芯片解决最短公共超串问题的DNA计算新模型.该模型可对信息高度并行获取,并且具有操作易自动化的优点.     

膜计算模型、理论及应用研究

正膜计算由欧洲科学院院士、罗马尼亚科学院院士、国际数学化学科学院院士G.Pun在1998年芬兰图尔库计算机中心的报告中提出,主要研究如何从生物细胞中获得解决复杂问题的计算模型、思想和算法.膜计算由于其强大的计算能力和潜在的应用价值,受到越来越多学者的关注,成为仿生计算的热点研究方向.每年有多个关于膜计算的专题会议举行,如WMC(workshop on membrane computing)、     

DNA计算在图论中的应用

介绍了DNA计算在图论中应用的一些结果.如中国邮递员问题的DNA计算模型;0-1规划的DNA计算模型最大团问题;图着色问题和最小覆盖问题的表面DNA计算模型等.     

杂交型DNA电化学生物传感器研究进展

杂交型DNA电化学生物传感器是一类利用核酸互补配对杂交原理检测和分析特定DNA序列的电化学生物传感器.由于其具有快速简便、选择性好、灵敏度高等优点,在临床医学、遗传工程、环境检测、食品安全监测和生物科学等领域有着重要的应用价值.简述了杂交型DNA电化学生物传感器的一般原理,对共价键结合法、自组装法、生物素-亲和素法、电聚合法以及吸附法等单链DNA的固定方法和DNA杂交信号的直接和间接电化学转换机制的近期研究进展进行了深入探讨,并对其在医疗检测和转基因植物检测等基因检测方面的最新应用和发展趋势进行了论述.     

广义分子计算模型在整数问题中的应用

分子计算是一种新型的并行计算模式. 作为信息载体和计算载体的DNA,生化反应时存在不可控性. 构建具有通用性的分子计算机存在许多困难和限制. 将分子计算黏贴模型与图灵机相结合,已提出一种不依赖于特定生物技术的广义分子计算模型(generalized turing model,GTM). 对GTM模型进行扩展,通过实验说明了该广义分子计算机能够在多项式时间内求解NP完全的整数规划问题,该模型具有编码简单、错误率低等特点.     

对目前云计算技术现状与发展趋势研究

近年来,互联网技术飞速发展,极大地改善了人们的生活。同时,伴随着我国国民经济的发展,互联网的应用也越来越普遍。可以说,计算机技术已经与我们的生活息息相关,涉及到衣食住行等各各方面。但是,计算机技术在发展的同时,由于信息量和数据量越来越大,且人们对计算技术的要求越来越高,导致计算机的计算能力无法满足人们对计算精确性和快速性的要求,如果对计算机的计算能力不作出任何改善,将对个体乃至公司企业的发展十分不利。在这种背景下,云计算技术应运而生。云计算技术由于其使用方便,精确性高,计算快速等诸多优点,迅速占领了计算机行业的市场,称为信息领域研究的重点之一。     

DNA条形码技术在菌物研究中的应用

生物DNA条形码是通过标准化的小片段DNA序列分析,进行物种快速鉴定的一项技术,目前已成为生物多样性和分类学研究的热点之一.尽管菌物在生物界中占据重要地位,但其DNA条形码研究明显滞后于动、植物.本文就生物DNA条形码的发展概况及其在菌物研究中的应用,特别是菌物DNA条形码标准序列选择、数据管理和分析、物种分化水平确定、新技术的应用等进行评述,并展望其研究和应用的前景,以期引起学术界和管理部门的关注,推进我国菌物DNA条形码的相关研究和应用领域的发展.     

作物生长的模拟研究

应用计算机模拟作物生长，对作物产量预测、土地生产力评价、资源环境分析、作物栽培指导、作物生长机理研究以及最新发展起来的精确农业技术应用等方面都有重要意义。自6O年代中期以来，研究人员在作物生长计算机模拟领域进行了大量工作，所建的各类模型得到了广泛应用。作物生长模拟涉及到众多领域，包括植物生理学、作物栽培学、农业气象学和微气象学、土壤学、计算科学等学科。现今影响较大的作物生长模拟模型大多是70年代或80年代前期建立的，这些模型的设计必然受建模时期各学科的研究状况、计算机硬软件发展水平和数据采集能力所制…     

走近未来的DNA计算机

DNA计算机的概念和主要特点 利用特定的DNA结构--DNA核酶可以构建各种DNA分子逻辑门,这为DNA计算机的发展奠定了基础.DNA计算是计算机科学和分子生物学相结合而发展起来的新兴研究领域.而DNA计算机是一种生物形式的计算机.它是利NDNA（脱氧核糖核酸）建立的一种完整的信息技术形式，以编码的DNA序列（通常意义上计算机内存）为运算对象，     

分子生物计算在逻辑演算中的应用

DNA计算是一种基于生化反应机理的新型信息处理模式,与基于图灵机思想的电子计算机原理截然不同。近年来,DNA分子生物计算理论、实验技术的快速发展为DNA计算机的实现技术提供了一种新的理论和手段。文章首次尝试了DNA计算在逻辑演算中的应用,拓宽了DNA计算的应用领域。模型的最大优点是反应物可以在溶液中充分混合接触而进行生化反应,充分体现了DNA计算巨大并行性的优点,另外编码数和操作数都是线性增加的。     

光谱在生物学研究中的应用

最近几十年有关光学和振动光谱在生物大分子结构解析理论和应用方面的研究有较快进展.利用光谱、特别是振动光谱来研究生物大分子形貌和动态,如:蛋白质折叠及相关问题是当今生物物理和生物化学领域关注的热点话题.该文介绍光谱包括拉曼、红外光谱在这些领域的应用和发展,结合作者自己研究实际,介绍生物光谱一般的理论,并列举一些实例,探讨生物光谱在研究多肽-蛋白质无序折叠、蛋白酶的功能-结构关系,以及辐射生物学中离子辐射对蛋白质和DNA及组分损伤反应等方面的应用.