嚴(yán)智
由諾依曼等人設(shè)計(jì)、制造的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了多次革命。特別是大規(guī)模集成電路問(wèn)世以后,三十噸重的龐然大物壓縮到了火柴盒那么大。
現(xiàn)在,電子計(jì)算機(jī)似乎巳到了小型化的極限:用X射線或電子束進(jìn)行光刻,在一粒綠豆大小的硅片上密集地排列著一百萬(wàn)個(gè)電路。技術(shù)上的困難使集成度很難再提高。
因此,要制造高功能和超小型的電子計(jì)算機(jī)必須進(jìn)行新的探索。
以往的電子計(jì)算機(jī),都是用無(wú)機(jī)物制造的。于是,有些科學(xué)家提出,能不能用有機(jī)物來(lái)制造計(jì)算機(jī)?
電子計(jì)算機(jī)的最基本的元件是一只只開(kāi)關(guān)。千百萬(wàn)只開(kāi)關(guān)組成的電路就會(huì)出現(xiàn)奇妙的功能。電子計(jì)算機(jī)的“語(yǔ)言”,歸根結(jié)底也只有“0”“1”兩種,正好與“關(guān)”、“開(kāi)”相對(duì)應(yīng)。如果有機(jī)分子也具備“開(kāi)”“關(guān)”的功能,就能成為電子計(jì)算機(jī)的零件,據(jù)此,就有可能制造出有機(jī)的電子計(jì)算機(jī)。
那么,有機(jī)分子有沒(méi)有這樣的功能呢?美國(guó)科學(xué)家拉特納和阿維拉姆發(fā)現(xiàn),一些半醌類有機(jī)化合物能在兩類電態(tài)中存在,這兩類電態(tài),恰恰使它具備了“開(kāi)”、“關(guān)”的功能??茖W(xué)家們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)分子中的氫也有兩種電態(tài),一個(gè)蛋白質(zhì)分子就是一個(gè)開(kāi)關(guān)。因此,從理論上說(shuō),用半醌或蛋白質(zhì)分子作為元件,就能制造半醌型或蛋白質(zhì)型的電子計(jì)算機(jī)。
這種有機(jī)電子計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積小,功能高。在一粒綠豆大小的面積上,可以容納幾億個(gè)電路,儲(chǔ)存一百億比特的信息。它一旦制造成功,將使現(xiàn)有的一切電子計(jì)算機(jī)相形見(jiàn)絀。