计算机技术与生物技术在应用中的相互作用

潘天博

摘要 现如今计算机技术的成熟与应用各个学科领域中，而计算机技术与生物技术随着技术领域的不断创新发展，量大科技的不断前进，早已在各自的领域成长中逐渐“渗透”到对方的领域当中来。在两者相互作用下，量大学科领域也相应的取得了突飞猛进的进步。本文就两者之间的关系及在对方中应用进行了详细的分析性谈论。

【关键词】计算机技术 生物技术 应用 相互作用

计算机技术与生物技术在近年来都取得了实质性的进展，而经过历代科学家及多位学者的共同努力，将生物技术与计算机技术进行完美的渗透、融合，将生物的基本特征以现代化的计算机技术处理后更加直观的呈现到人们面前，刷新了人们对生物的理解，同时生物技术的发展也推进了计算机技术的发展。

1 生物技术与计算机技术的起源

计算机技术的发展可以追溯到二十世纪中旬，第一台计算机的问世代表着计算机诞生，对计算机技术的发展具有划时代意义。而生物技术主要是以生命科学为基础的一门生物性学科，主要研究生物发展运动规律的来为人类的进步发展提供所需“产品”的综合性学科。未来的二十一世纪，生物技术将引领时代技术的核心，新材料、新能源、新武器都将朝着生物技术领域发展。通过计算机技术能够直观清晰的将生物的特征通过图像处理、模式选择、计算机合成等操作直观的呈现在人们面前。另外计算机技术可以将微观的DNA构成、排列方式等特征进行模拟，甚至可以模拟出对应的DNA形成过程及影响因素可能导致的结果详细的呈现出来。通过计算机技术，将微观世界中的一切“活动”来模拟和重复出来，同时还可以存储对应的信息，因而人们可以很容易的接受和了解生物“技术”，通过计算机技术的应用为生物技术的发展提供了基础保障。

2 计算机技术与生物技术的相互作用

2.1 计算机技术对生物技术的作用

2.1.1 计算机在基因测序中的应用

现如今生物学科早己成为一门综合性的学科，而生物分子学科作为生物学科中的“一员”，由于其自身的特殊性，导致其在成长发展中受到了一定的阻力。而计算机技术的发展，无疑为分子生物学的发展提供了实质性的技术支持。各个尖端生物实验室，都将基因研究课堂作为一项重要的研究课题。利用计算机技术，可以将在DNA中携带的基因信息进行研究，即使面对庞大的基因信息库数据及多种排列变换排列组合，都可以通过计算机进行有效的整理和模拟，且通过互联网技术，不再受到时间、区域的影响，可以随时随地从其他基因信息库中调集所需的信息，在面对极为空难的算法时，也可以“轻松”的进行挑战。在基因组中的排列顺序都将决定着未来物种的各个器官功能，甚至是新物种的开发与应用，还有在不同物种之间的器官之间的联系等等问题都是亟待科学家来解决的，而计算机技术的应用，可以为这些研究提供有效的辅助作用。

2.1.2 计算机技术对基因的管理与模拟作用

由于计算的强大的计算功能及超强的模拟功能，同时由于其强大的“记忆”功能，使其对繁杂的基因排列计算及管理有着重要的作用。基因在重组排列时，科学家们都要经过大量的实验与算法来进行论证，而误差很容易出现在计算中，影响计算结果的准确性。而通过计算机技术，既可以保证了计算的准确性，还可以通过“记忆”对计算过的算式进行验证和对比，缩短了生物学科研究的时间。另外，计算机完全可以模拟一个虚拟的场景，不需要耗费资源来进行实际的实验。通过模拟虚拟环境，可以让研究人员对提出的新假设、新理论、新想法都可以在极短的时间内以“最真实”的想过呈现出来，而这些对于新产品从实验室到投入市场进行生产都有着至关重要的作用。

2.2 生物技术对计算机技术的作用

2.2.1 DNA计算机的发展

DNA芯片类似于計算机芯片，DNA的芯片上分布了大量的DNA分子，科学家们通过DNA芯片来进行检测生物的异常基因。目前这一项技术主要被用来进行医学研究，且在医学领域有着突破性的进展，由此诞生了DNA计算机。DNA计算机的工作原理，则是通过处理遗传信息、遵照DNA的排列顺序进行计算的，且计算不是单一进行的，可以多种计算同时来完成。DNA的研究与其说是生物学的研究，倒不如说是数学性研究，而这些数学公式通过计算机计算，既可以节约资源，又可以提高效率，这就使得对计算机的要求也越来越高，因而诞生出了DNA分子与酶分子构成的DNA计算机。这类计算机可以每秒超过亿万次的计算，而这庞大的计算数据及高速的计算模式，可以很好的满足对DNA的更深一步研究。同时该计算机的诞生，也推动了计算的发展。

2.2.2 神经网络

生物的神经网络是由大量的神经元组合成的，而这些神经元又通过一定的排布足证一个巨大的网。神经元在受到不同刺激时，可以产生不同反应，其传导路径也不相同，而通过这种接收信息，处理信息，传导信息，表达信息等模拟操作，与真实的神经元进行衔接对此，将所得结果进行有效的验证，得出对应的结论，为将来计算机的发现提供了新的研究方向。同时，人们可以利用生物学中的逻辑来作为元件，像仿生工程、遗传工程、酶工程等等，利用这些元件来为计算机新的发展篇章提供了思路。

3 结束语

综上所述，生物技术的发展离不开计算机技术的支持，而生物技术也推动了计算机技术的发现，利用计算机技术可以将复杂的生物公式及生育环境进行影像的模拟，同时还可以通过庞大的存储与记忆功能，为生物学研究提供了便捷途径，而生物学的发展提高了对计算机技术的要求，进而推动了计算机技术的不断创新发展。两者相辅相成，共同成长与进步！

参考文献

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