一项新研究揭示了生物分子计算的巨大潜力，它可以为下一代集成电路提供创新解决方案。在发表于《材料今日纳米》杂志的文章中，作者回顾了现有的利用DNA或蛋白质进行临床分析的“生物集成电路”，并探讨了它们与传统集成电路集成的前景。

计算系统及其核心组件——集成电路——通过实现生物系统固有的计算功能而不断发展。目前，集成电路领域的研究正处于十字路口。

一方面，传统技术已达到物理极限。另一方面，仿生计算正在积极发展，利用软件方法(神经形态模型)或新的功能元件(忆阻器)。近几十年来，研究人员已经成功“驾驭”DNA，在医疗应用中进行生物计算。

主要作者 Ivan Bobrinetskiy 表示：“在开发新型电子生物传感器的过程中，我们长期以来一直将生物分子与场效应晶体管等技术相结合。一个有趣的问题是，我们是否能够利用这种生物电子微芯片来解决更广泛的问题。”

这种系统的主要优势在于其极高的并行性。传统处理器按顺序执行命令，而一滴液滴内的数十亿个分子可以同时工作，每个分子都能完成整体任务的一部分。

这为超快速数据分析开辟了道路，例如，只需一滴血就能同时诊断多种疾病，或加速人工智能算法在模式识别中的性能。此外，此类计算所需的能耗可能显著降低。

据科学家估计，这项技术最有利于推进个性化医疗，因为快速准确地分析复杂的生物数据至关重要。它还可以应用于安全信息存储和基于生物学原理的新型加密系统的开发。

更多信息： Ivan Bobrinetskiy 等，《CMOS 兼容生物分子计算展望》，Materials Today Nano (2025)。