生物计算DNA计算与DNA计算机DNA计算是一种以 DNA 分子与相关的生物酶等作为基本材料，以生化反应作为信息处理基本过程的一种计算模式
DNA计算模型首先由Adleman 博士于 1994 年提出，它的最大优点是充分利用了 DNA 分子具有大量存储的能力，以及生化反应的大量并行性
因而，以 DNA 计算模型为基础而产生的 DNA 计算机，必有大量的存储能力及惊人的运行速度
DNA计算机模型克服了电子计算机存储量小与运算速度慢这两个严重的不足，具有如下4个优点：DNA作为信息的载体，其贮存的容量巨大，1立方米的 DNA 溶液可存储 1 万亿亿的二进制数据，远远超过全球所有电子计算机的总储存量；具有高度的并行性，运算速度快，一台 DNA 计算机在一周的运算量相当于所有电子计算机问世以来的总运算量；DNA 计算机所消耗的能量只占一台电子计算机完成同样计算所消耗的能量的十亿分之一；合成的 DNA 分子具有一定的生物活性，特别是分子氢键之间的引力仍存在
这就确保DNA分子之间的特异性杂交功能
DNA 计算的每项突破性进展，必将给人类社会的发展带来不可估量的贡献
第一，DNA 计算机的研究在国防领域具有极为重要的意义
由于 DNA 计算的巨大并行性所导致的惊人速度，使得密码系统对于 DNA计算机而言已经失去意义
这就意味着，哪个国家在 DNA计算机的研制中首先取得成功，这个国家在军事信息领域必将占据领先地位；第二，DNA 计算机的研制对理论科学的研究具有无法估量的意义，特别是针对数学、运筹学与计算机科学
这是因为，在理论研究中，许许多多的困难问题在DNA计算机的面前可能显得非常简单，如著名数学家Erdös认为人类要解决 Ramsey 数 R（5，5）、R（6，6）是非常困难的
然而，若用 DNA 计算机，该问题将会很容易得到解决；第三，DNA 计算机必将极大地促使非线性科学、信息科学、生命科学等的飞速发展，进而推动诸如图像处理、雷达信号处理等巨大的发展；蛋白质优化结构的更深层认识乃至第二遗传密码的解决、天气预报更准确乃至整个气象科学的巨大发展等；也必将促使诸如量子科学、纳米科学等的巨大发展
DNA 计算是以 DNA 分子作为信息处理的“数据”，相应的生物酶或生化操作作为信息处理“工具”的一种新型计算模型
基于DNA计算模型研制的 DNA 计算机，与电子计算机在硬件、原理等方面均不相同
DNA 计算模型的一般原理图，可简要地通过图1所示的框图来描述：输入的是DNA 片断和一些生物酶以及所需要的试剂等，然后通过可控的生化反应，输出的是 DNA 片断，这些DNA片断就是所需问题的解
一般用DNA计算模型求解步骤如下：第一步 模型选择：针对问题，选择或建立DNA计算模型；第二步 编程：在已有模型的基础上，进行编程；第三步 编码：在 DNA 链的条数确定后，依据具体问题，建立相应约束条件（如解链温度值的约束，特异性杂交的约束，特别是要求链尽可能短等约束），进而进行编码；第四步 合成DNA分子：对通过编码确定的DNA链，进行合成，并购置所需的生物酶以及相关试剂等；第五步 建立计算平台：建立适应于生化反应、特异性杂交、无污染的良好生化操作环境；第六步 实施计算：将所需 DNA 链、探针以及相关试剂等按照生化处理程序进行；第七步 解的检测：通过 PCR、测序、电镜，甚至光电等综合技术检测出所需要的解
DNA 计算机的研究可分为两大方面：（1）用于纳米机器人的研制
这方面的主要工作是充分利用DNA分子之间的特异性杂交开展的自组装技术
其研究成果重点应用于诸如疾病诊断治疗的自动化问题、癌细胞的消除等
如在 2004 年，以色列科学家在理论与实验上均证明了：DNA 计算机是进行疾病诊断治疗的新有力手段；（2）用于信息处理的计算机研制
主要研究快速实用化的、至少在某些方面超越电子计算机的新型计算机
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