目前，電腦工業飛速發展，電腦技術日益成熟。然而目前電晶體的密度已接近當前技術的理論極限，發展空間似乎越來越小，所以人們不斷尋找新的電腦結構。在很早以前人們就開始了生物分子電子學的研究，後來借鑒生物界的各種處理問題的方式（生物演算法），提出了一些生物電腦的模型。
生物電腦主要是以生物電子元件構建的電腦。它利用蛋白質有開關特性，用蛋白質分子做元件從而製成的生物晶片。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。用蛋白質製成的電腦晶片，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電腦的十億倍。由蛋白質構成的積體電路，其大小只相當於硅片積體電路的十萬分之一。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製造生物電腦並不是夢想，美國南加州大學電腦科學家倫納德·艾德曼曾經研製成功一台DNA電腦。用艾德曼的話說：“DNA分子本質上就是數學式，用它來代表資訊是非常方便的，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代超級電腦的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電腦同時運行幾十億次。
目前，生物電腦主要有以下幾類：
1. 生物分子或超分子晶片：立足於傳統電腦模式，從尋找高效、體微的電子資訊載體及資訊傳遞體入手，目前已對生物體內的小分子、大分子、超分子生物晶片的結構與功能做了大量的研究與開發。“生物化學電路” 即屬於此。
2. 自動機模型：以自動理論為基礎，致力於尋找新的電腦模式，特別是特殊用途的非數值電腦模式。目前研究的熱點集中在基本生物現象的類比，如神經網路、免疫網路、細胞自動機等。不同自動機的區別主要是網路內部連接的差異，其基本特徵是集體計算，又稱集體主義，在非數值計算、模擬、識別方面有極大的潛力。
3. 倣生演算法：以生物智慧為基礎，用倣生的觀念致力於尋找新的演算法模式，雖然類似於自動機思想，但立足點在演算法上，不追求硬體上的變化。
4. 生物化學反應演算法：立足於可控的生物化學反應或反應系統，利用小容積內同類分子高拷貝數的優勢，追求運算的高度並行化，從而提供運算的效率。DNA電腦屬於此類。
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