嚴智
由諾依曼等人設計、制造的第一臺電子計算機問世以來,計算機經歷了多次革命。特別是大規模集成電路問世以后,三十噸重的龐然大物壓縮到了火柴盒那么大。
現在,電子計算機似乎巳到了小型化的極限:用X射線或電子束進行光刻,在一粒綠豆大小的硅片上密集地排列著一百萬個電路。技術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算機必須進行新的探索。
以往的電子計算機,都是用無機物制造的。于是,有些科學家提出,能不能用有機物來制造計算機?
電子計算機的最基本的元件是一只只開關。千百萬只開關組成的電路就會出現奇妙的功能。電子計算機的“語言”,歸根結底也只有“0”“1”兩種,正好與“關”、“開”相對應。如果有機分子也具備“開”“關”的功能,就能成為電子計算機的零件,據此,就有可能制造出有機的電子計算機。
那么,有機分子有沒有這樣的功能呢?美國科學家拉特納和阿維拉姆發現,一些半醌類有機化合物能在兩類電態中存在,這兩類電態,恰恰使它具備了“開”、“關”的功能。科學家們進一步發現,蛋白質分子中的氫也有兩種電態,一個蛋白質分子就是一個開關。因此,從理論上說,用半醌或蛋白質分子作為元件,就能制造半醌型或蛋白質型的電子計算機。
這種有機電子計算機的優點是體積小,功能高。在一粒綠豆大小的面積上,可以容納幾億個電路,儲存一百億比特的信息。它一旦制造成功,將使現有的一切電子計算機相形見絀。