DNA计算机

脱氧核糖核酸（简称DNA）是生物体内的一种具有双螺旋结构的遗传物质,用DNA可以进行运算,即构成的DNA计算机能很快地求解复杂的问题;以DNA编码为信息的载体,DNA计算机中的输入和输出设备都是DNA的,链用一系列二进制的数代表所求问题中的变量,用DNA中特有的寡核苷酸序列表示这些二进制的数,再将DNA利用分子生物和化学组装技术组装到芯片上,利用DNA杂交化学方法,排除各种代表不正确解的寡核苷酸序列,最后通过聚合酶链式反应（PCR）和各种检测技术读出保留在芯片上的DNA序列,读出的DNA序列所代表的二进制数即为所求问题的解,本文将从DNA运算过程入手,介绍DNA计算机的原理和DNA计算机的若干最新研究进展。     

DNA芯片技术及其应用

DNA芯片是20世纪90年代发展起来的一种高通量的生物信息分析技术,本介绍了DNA芯片技术及其应用,并对其发展前景做了展望。     

启动变异细胞凋亡的酶被发现

细胞中的DNA发生变异，细胞就会癌变。在以往的研究中，科学家们发现，细胞中抑制癌变的基因“p53”会判断DNA变异的程度，如果变异较小，这种基因就促使细胞自我修复，若DNA变异较大，“p53”就诱导细胞凋亡。“p53”能在某种酶的作用下被激活，但科学家一直未确定是哪种酶。     

’99《财富》全球论坛在沪开幕

举世瞩目的’99《财富》论坛9月27日在国际大都市上海拉开帷幕.为期三天的论坛,800多位来自世界各地的企业家、政界和经济界的名人汇聚一堂,畅谈科技与发展关注“中国:未来50年”.未来的一个世纪里,信息技术将怎样改变人类的生活?这是一个充满魁力的问题.根据摩尔定律,芯片的运算速度每18个月就会提高一倍——这意味着,其成本每过一年半就会降低一半.基于这样的技术进步,与会代表们勾画出21世纪蓝图:更先进的数字技术、更多的“网络化生存”、更大的移动通信群体、网络公司的大量涌现……在谈到中国下个世纪信息产业的发展时,与会者都预言,在信息时代,中国将和先进国家同行.     

未来10年科技发展预测

从现在起的10年是新旧两个世纪交替更迭的时期,这10年里科技的进展将会为下个世纪的发展打下良好基础。未来10年科技发展的重点在哪里?科学家们在哪些领域有可能率先取得突破?这是各国政府和科学家们普遍关注的问题。 根据科学家们的预测,生物技术、新型材料、高性能能源、数字式高清晰度电视、抗衰老研究、新的药物和医疗方法以及使用混合燃料汽车等,在今后10年里有可能率先取得突破。 科学家们早就预言,下个世纪是生物技术     

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.     

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．     

DNA解码生命——上海科普大讲坛第十三讲

DNA，脱氧核糖核酸，一个大家都曾听闻而又神秘的名词，从1953年沃森和克里克向世人宣布发现生命意义的这一刻开始，DNA分子美丽的双螺旋曲线成为了开启科学新纪元的钥匙。仅仅相隔半个多世纪，DNA早已不是少数科学家感兴趣的少数分子，而成为人们生活层面的核心科技。DNA是怎样的一种故事竞掌握着生命的密码，它就在我们每个人的体内，而我们对它的了解又有多少呢？带着你的已知，向你的未知，让我们在本次的大讲堂中走进DNA。     

开发指南

目前,世界上许多国家家用电器制造商和科研机构都投入大量的人力、物力和财力,运用高新科技成果,研制和开发面向21世纪的智能家用电器.专家们预言:21世纪将是智能家用电器的世纪.     

生物和医疗技术的前沿探索

遗传基因分析技术随着遗传基因工程在产业方面的应用，高效率地进行遗传基因分析的工具便不可缺少。这些分析工具的核心就是DNA芯片和遗传基因数据库。DNA芯片是一种在半导体芯片上同时竖立着的一些DNA链的片断，用萤光标记切断所要了解构造的DNA链，一旦出现同这一芯片上相补的DNA链的片断，便会同竖立在这一芯片上的DNA链结合。然后，找出保留在DNA芯片上的萤光标记的位置，便可高效率地分析DNA。把这样分析的结果记录在遗传基因数据库里，以后就可以迅速检索到。只要使用DNA芯片和遗传基因数据库这两种技术，便可以快速地进行…     

十年磨一剑--谈新教师的成长

21世纪是科技的时代,谁掌握21世纪的教育,谁就能在21世纪的国际竞争中处于战略主动的地位。教育的发展离不开高素质的教师队伍,新教师的成长是建设高素质教师队伍的保障。本文将从备课、听课、实践、研究几个重要方面探讨新教师的成长。力求突破,有所创新。     

“玻璃房中的生活“让我恐惧:一个有关网民“隐私“被跟踪的话题

记得互联网刚流行的那会儿,谈起上网的妙趣,人们说得最多的就是:“在网上没有人知道你是一条狗。”可如今谁都明白,这话只说对了一半儿。其实,你如果上了网,或许就在不知不觉中,你的个人资料会被互联网服务公司积累起来。在网上,网民们经常会遇到这样的情况:在我们申请邮箱、个人主页和进行网上购物之前,网站往往会要求网民们提供自己的个人资料,如姓名、性别、年龄、电话、信用卡号码、家庭住址,甚至是在金融、医疗、税收等完全属于个人“隐私”方面的资料,由于网站可以在网民的电脑里设置一种叫“小甜饼”(Cookies)的记号,它可以帮你记住     

与古代的艺术家签合同

正艺术家签合同都得斗智斗勇。你穿越到15世纪的佛罗伦萨,绕进一个艺术家作坊,想用低价买一幅传世巨作,回到21世纪去,卖个好价钱—但这事儿着实不容易。倒不是艺术品会比现在贵,而是一,你得会佛罗伦萨方言:那会儿,意大利人民南腔北调,现代意大利人穿越回去,都会挨一闷棍,头晕眼花,其二:你得会订合同。因为那些艺术家们,都贼着呢。比如,1487年,菲力波·里皮先生接个壁画订单,合同上说;"作品中一切人物,须由画家亲自完成。"什么意思?因为那会儿,艺术家都是鹭鸶腿里能劈出四两肉的聪明人;订单太多,为了批M完成,就让助手帮着画。那年代,艺术家有两种学艺方式,一是家传的本事,代代相     

破解生命的千古密码

人类从20世纪50年初代发现细胞传送遗传信息的详细过程,到20世纪90年代后期复制羊“多利”的诞生,前后不过50年光景。如果我们把这段生物科技的演进拍成一部时间交错的记录短片…… 主角: 20世纪50年代分子生物研究双杰,美国生化学家詹姆斯·华森博士和英国物理学家弗南西斯·克里克; 20世纪90年代英国胚胎学家维尔穆特博士。 配角: DNA(脱氧核糖核酸),细胞遗传信息的载体,包含在细胞的染色体内;     

在载玻片上制备高杂交效率的DNA芯片

目的 :改进玻璃基质上固定DNA的方法 ,提高固定DNA的杂交效率 .方法 :玻片用 β -(对、间氯甲基苯基 )三氯硅乙烷和 β -苯基三氯硅乙烷二组分混合硅烷化试剂处理 ,再用NaI丙酮溶液处理 ,在表面自组装形成带有苄碘功能基的二组分混合单层硅烷膜 .巯基修饰的DNA共价偶联到这一自组装的硅烷膜上 .结果 :放射性分析证实玻璃基质表面共价固定DNA的优化密度为9 3× 10 - 2 μmol/m2 ,目标DNA杂交密度为 8.6× 10 - 2 μmol/m2 ,固定DNA的杂交率为 93% .结论 :采用两步竞争性反应的方法能够较容易地控制DNA在芯片上的固定密度 ,固定的DNA在芯片分布较均匀 ,因此制得的DNA芯片具有较高杂交效率和杂交密度 ,可方便地用于核酸杂交和探测研究     

知识经济对人才创新意识和心理素质的要求

知识经济是继农业经济和工业经济之后出现的一种全新的经济形态,它以知识和信息的生产、传播和使用为基础。知识经济主要依靠的是知识的要素。当今世界,谁能创造出满足社会需要的知识产品,谁就具有竞争的优势;哪个国家能在科学技术上有新的突破,国家的实力就会有明显提高。我们面临的21世纪,将是一个快速发展的知识经济时代,在这种大趋势下,如何培养适应知识经济需要的具有创新精神和健康心理素质的技术型人才,是我们每一位教育工作者必须深思的重要课题。     

科学家的预言——人类的明天

在21世纪里，治愈癌症，移民月球，外太空核电站，人类奥秘的破角，这些仅仅是人类在新世纪科技重大突破的一部分。如果这些专家们的话都被验证，不久，你就可以带着孩子乘飞碟去上学，你就可以侨居月球，你就可以用声波医治肿瘤。这里，有六位科学家站在各处研究领域的前沿，为我们描述了一个非常美好的前景。     

三种血液基因组 DNA 提取方法的比较研究

摘要: 目的 比较采用 3 种不同 DNA 提取方法提取豚鼠血液基因组 DNA 之间的差异。方法 分别用新鲜抗凝血 NaI 手提法、血凝块手提法和试剂盒 DNA 提取法提取 20 只豚鼠血液基因组 DNA,用分光光度计测定、琼脂糖凝胶 电泳、PCR 扩增等方法对提取的 DNA 片段的完整性、浓度、纯度和用于 PCR 扩增的效果等方面进行比较研究。结 果 新鲜抗凝血 NaI 手提法提取的 DNA 完整性、浓度和纯度均为最高; 血凝块法提取的 DNA 浓度和抗凝血提取的 DNA 浓度接近但纯度最低,有一定程度的断裂和降解; 试剂盒法提取的 DNA 浓度最低,纯度和完整性处于中间,但 三种方法提取的 DNA 都可用于 PCR 扩增反应。结论 3 种方法都可以提取基因组 DNA 并且所提取的 DNA 均能 满足后续 PCR 扩增实验的要求,但每种方法各有利弊,可根据具体的条件选择适宜的方法。     

用于DNA分析的集成生物芯片

DNA芯片技术已经被越来越广泛地应用在生命科学研究的各个领域中，并在最初cDNA芯片和寡核苷酸芯片的基础上，开发出了基于磁珠和微流控等新型芯片技术，大大提高了芯片检测和灵敏度，并扩大了芯片的使用范围。本书主要介绍了不同类型的DNA芯片的工作原理、适用范围和一些相关的数据分析方法。     

基于DNA计算的图像模板匹配算法

针对已有的图像匹配算法都是在小规模基础上的统计识别方法,均是串行运算,对样本的训练和目标识别都须进行大量复杂的运算,难以适应大规模图像比对的问题,利用DNA计算强大的并行性,提出了一种基于DNA计算的图像模板匹配算法.首先,将二进制的图像信号编码为满足一系列约束并允许一定非特异性杂交的DNA序列;然后,通过DNA退火反应得到匹配问题的解;最后,利用这一算法得出的128个单链DNA编码进行了数字图像模板匹配的仿真实验.仿真结果表明DNA计算应用于大规模图像匹配问题是可行的.