生物計算機主要是以生物電子元件構建的計算機。它利用蛋白質有開關特性，用蛋白質分子做元件從而制成的生物芯片。其性能是由元件與元件之間電流啟閉的開關速度來決定的。用蛋白質制成的計算機芯片，它的一個存儲點只有一個分子大小，所以它的存儲容量可以達到普通計算機的十億倍。由蛋白質構成的集成電路，其大小只相當于硅片集成電路的十萬分之一。而且運行速度更快，大大超過人腦的思維速度。
把生物學和工程學結合起來制造生物計算機并不是夢想，美國南加州大學計算機科學家倫納德?艾德曼曾經(jīng)研制成功一臺DNA計算機。用艾德曼的話說：“DNA分子本質上就是數(shù)學式，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反應。28.3gDNA的運行速度超過了現(xiàn)代超級計算機的10萬倍．”如讓幾萬億個DNA分子在某種酶的作用下進行化學反應就能使生物計算機同時運行幾十億次。
目前，生物計算機主要有以下幾類：
1. 生物分子或超分子芯片：立足于傳統(tǒng)計算機模式，從尋找高效、體微的電子信息載體及信息傳遞體入手，目前已對生物體內的小分子、大分子、超分子生物芯片的結構與功能做了大量的研究與開發(fā)�！吧锘瘜W電路” 即屬于此。
2. 自動機模型：以自動理論為基礎，致力于尋找新的計算機模式，特別是特殊用途的非數(shù)值計算機模式。目前研究的熱點集中在基本生物現(xiàn)象的類比，如神經(jīng)網(wǎng)絡、免疫網(wǎng)絡、細胞自動機等。不同自動機的區(qū)別主要是網(wǎng)絡內部連接的差異，其基本特征是集體計算，又稱集體主義，在非數(shù)值計算、模擬、識別方面有極大的潛力。
3. 仿生算法：以生物智能為基礎，用仿生的觀念致力于尋找新的算法模式，雖然類似于自動機思想，但立足點在算法上，不追求硬件上的變化。
4. 生物化學反應算法：立足于可控的生物化學反應或反應系統(tǒng)，利用小容積內同類分子高拷貝數(shù)的優(yōu)勢，追求運算的高度并行化，從而提供運算的效率。DNA計算機屬于此類。
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