电子计算机妙用无穷。它具有记忆、判断、分析、推理的能力,被人们誉为“会思考的机器”、“万能脑袋”。
请允许我用电讯式的简炼笔法,再向你报道一组电脑的新消息:
帮助寻找亲人——
最近,世界各国建立了“家庭团聚服务部”,总部设在美国纽约。
这个“家庭团聚服务部”在23个国家的数百个城市设有2100部电脑,专门登记那些家庭失散的人。这些电脑组成一个网。凡是要求寻找失散亲人的人,把报告寄交国际红十字会,该会把报告转到“家庭团聚服务部”总部。总部通过电脑网,帮助寻找。据报道,这个组织已帮助找到了900多名越南难民。
介绍婚姻——
日本的婚姻介绍所已经应用电脑介绍婚姻。人们把要求介绍婚姻的男女,按照年龄、职业、身材、经济收入等分门别类,输入电脑。这样,当一个人来到这里,要求所介绍的对象符合某些条件,只需把条件输入电脑,那么,显示屏上就会出现符合条件者的照片及简介。这样一来,电脑当起“媒人”来了!
总统秘书——
美国的总统,往往是美国收到信件最多的一位公民。奇怪的是,过了几天,寄信者就会收到一封总统亲笔回信。美国总统工作那么忙碌,怎么会有时间给成千上万的人迅速回信呢?
原来,总统请电脑充当“秘书”!这位“秘书”会根据来信的内容,代替总统写好回信。在信末,仿照总统的笔迹签上他的名字。
统计选票——
每年评选电影“百花奖”,《大众电影》编辑部评选前收到成千上万张观众寄来的选票。统计票数,成了一项非常繁重的工作。如今,改用电脑统计,又快又准确。在北京,现在高考试卷的成绩汇总工作,也请电脑帮忙,很快就算出了考分。
指导救火——
美国的一些消防队已经用电脑“武装”起来。在电脑中,“贮存”了本市所有房屋的结构图、自来水管线图、交易图。一旦什么地方起火,有救火车一边奔赴现场,电脑一边通过无线电把起火点有关资料告诉消防队员,使他们心中有数,知道最近的水龙头在哪里,从哪儿进现场最方便……
电脑的用途越来越广,正如一位电脑专家所说的:“电脑已经‘渗入’到每一项现代科学技术之中,‘渗入’到人们的日常生活之中。”
电子计算机是一场技术革命,改变了整个世界。
如今在电脑世界里,又在孕育着新的革命。
未来的电脑,已经有三种呼之欲出、登台亮相:光子电脑、量子电脑、生物电脑。
电子计算机被人们简称为电脑,而光子电脑则被人们简称为“光脑”。
光子电脑跟电子计算机的不同,就在于用光子来代替电子,进行运算和存储。
在1990年,美国科学家就已经发现,使用光子可以和电子计算机一样进行计算。曾经发明过晶体管的美国贝尔实验室,制成了世界第一台光子电脑的样机。
光子电脑的发明,最初是从德国慕尼黑的化学家们那里得到重要启示。
那时候,化学家朗格哈斯教授正在慕尼黑研究荧光色素。他把红色色素和无色透明的甲醇混合,就得到一种荧光色素。在光的照射下,这种色素发出黄色的荧光。
朗格哈斯教授发现,这种色素在吸收光之后,能够把光百分之百放射出来。也就是说,色素分子不仅能够吸收光的能量,而且还能够储存并百分之百再次释放光的能量——射出荧光。
荧光色素的这一特性,恰恰是作为电脑组件所需要的,相当于电子世界中电子断路器的断路循环。化学家还发现,荧光色素至少应能够接收、处理、释放光能量一亿次,接近了电脑中“无磨损”组件的要求。
就这样,用荧光色素制成了“光子晶体管”。
光子电脑与电子计算机——传统硅芯片电脑的差异,就在于用光束来代替电子,进行运算和存储。光子电脑用不同波长的光来代表不同的资料,可快速完成复杂的计算工作。制造出光子电脑的关键,就在于开发出可用一条光束控制另一条光束变化的“光学晶体管”。
就像世界上第一台电子计算机又大又重一样,世界第一台光子电脑也很笨重。一台台式光子电脑,如同一辆汽车那么大。尽管如此,在科学家们看来,这个亲生的“光子婴儿”具有无比远大的前途。他们看好光子电脑,认为它的未来会比电子计算机更加辉煌。
科学家指出,也许十年,也许二十年或者三、四十年之后,随着光子电脑的日益成熟,将来的体积只及现代电子计算机的一千分之一,甚至十亿分之一!光子电脑的运算速度要比现在的超级电子计算机快一千到一万倍。
在试制光子电脑的同时,量子电脑的试制工作也在紧锣密鼓地进行。
1994年,美国电话电报公司贝尔实验室的一位科学家提出,使用量子电脑可以轻而易举地进行周数分解,比用电子计算机要快得多。这样,一大批科学家参与了开发、研究量子电脑。
2002年7月,日本富士通研究所研究人员发现,在半导体铟和砷基片上,用细针触及基片,给细针加电压,可以在坑洼里就形成量子粒子。这一研究成果使量子电脑的制造向前迈进了一步。
2003年7月4日,德国慕尼黑技术大学和美国哈佛大学等机构的科学家宣布,他们已研制出了五“量子位”的核磁共振量子电脑,并成功地通过试验计算。
量子电脑的工作原理跟电子计算机不同:电子计算机是用电位的高低表示0和1,进行二进制运算;而量子电脑则基于“量子位”。二进制位只能用“0”和“1”两个状态表示信息,而“量子位”可用粒子的量子力学状态来表示信息,利用粒子自旋的特殊性质,快速处理大量的信息。
科学家们估计,量子电脑大约在2015年左右可以试制出成熟的样机。
一台具有五千左右“量子位”的量子电脑可以在大约30秒内解决传统超级电脑需要一百亿年才能解决的素数问题。量子电脑不仅计算速度远远超过电子汁算机,而且可以进行电子计算机无法进行的许多复杂计算。
在光子电脑和量子电脑成为科学家们研究的热点之际,又有一种崭新的电脑脱颖而出,那就是生物电脑。
生物电脑是美国南加州大学阿德拉曼博土在1994年提出的奇思妙想,它通过控制dNA(即“脱氧核糖核酸”)分子间的生化反应来完成运算。
2001年,由以色列魏茨曼研究所首先完成的dNA分子的自动机模型,被评选为当年的国际十大新闻,并入选世界上最小生物电脑的吉尼斯记录。
2003年1月,上海交通大学生命科学研究中心和中国科学院上海生命科学院营养科学研究所经过两年多协作攻关,在试管中完成了dNA电脑的雏形研制丁作。这在中国尚属首次,相关论文已发表在当年中国《科学通报》49卷第1期的英文版上。
与此同时,美国威斯康星—麦迪逊大学研制出一台可以进行较复杂运算的dNA生物电脑。这一成就,引起广泛关注。
生物电脑的优越性在于:
一是密集度高。分子集成电路组元的密集度可以达到现有电子计算机中半导体超大规模集成电路的十万倍。
一克dNA所能存储的信息量可与一万亿张Cd光盘相当。
二是运算速度快。生物电脑中分子逻辑组件的开关速度比电子计算机中硅半导体逻辑组件开关速度高出一千倍以上。
密集度高意味着生物电脑可以高度浓缩,体积很小,而运算速度快则是人们所期待的。
电脑在升级换代,从电子计算机走向光子电脑、量子电脑、生物电脑,电脑的前景更加宽广。
电脑作为“万能脑袋”越来越聪明,然而电脑的一切都是人类赋予它的。离开了人,电脑将一事无成。
一位电脑专家说过这样的话:
“人类把聪明给了电脑,电脑使人更加聪明。”
我就借用这句话,作为这本小书的结束语吧!