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由蛋白制成的开关

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1958年，吉尔比把一个电路的整组元件、配件，连接在一个小小的晶体上面。也就是说，他把晶体管、线圈、电阻、电容等，集合成为一个单一的整体，做在一小块薄薄的硅片上。这就是世界上第一个“集成电路”。
从那年算起到今天，虽说还不足25年，但微电子学的发展却已经达到了令人乍舌的程度。比方说，现代的“超大规模集成电路”，可以在一块绿豆切面大小、薄如纸张的硅片上，制成64－128万个电路。要是这么多的电路用真空电子管、常规的线圈、电阻器、电容器等来制作，那么，恐怕得堆上满满的一房间呢。
然而微电子学还要发展下去，因为从理论上讲，一块绿豆切面大小的硅片上，可以制作上亿个电路。对于极其微小而又如此复杂的集成电路，使用什么样的开关来控制呢？
科学家从生物学中得到了启发。比如红血球细胞里的血红蛋白，当它所带的电荷发生变动时，它的形状就会发生小小的变化，而正是这种形状上的细微变化，可以合适地用来充当理想的电子开关。因为，如果说蛋白的一种形状是代表电路接通的话，那么另一种形状就表示电路的断开。这完全符合“二进位制”的算法语言，也就是电路接通是“1”，电路断开是“0”，这是电脑的基础。
由蛋白制成的开关，它的大小是以几个毫微米来计算的，而1个毫微米才不过是玉米长度的十亿分之一。

发表时间：2005年11月26日

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