计算机科学与生物课件

1、计算机科学与生物学2010.9.21石若夫Contents计算机将同人类共同进化1计算机对生命科学的贡献2生命科学对计算机的贡献3Company Logo计算机将同人类共同进化1952年，微生物学家沃森和克里克宣布他们已经解决了现代生物学最重要的问题，破译出了隐藏在DNA分子结构中的“遗传密码”。“密码”这个词汇用得相当巧妙，令人马上联想到信息论中的“信息的编码”，而且还令人想到英国第一台计算机的用途破译德国的密码。 Company Logo计算机将同人类共同进化虽然实际上DNA的“程序”远没有那么简单，但在“新生物学”突破的初期，控制论和生物学找到了共同的基础。在随后的时间里，计算机领域的用

2、语总和生物学语言息息相关，或者互作比喻。“反馈”、“病毒”、“人工智能”、“记忆”，甚至“语言”等等诸如此类的大量的拟人化的词汇成为了计算机领域的基本术语；Company Logo计算机将同人类共同进化并且计算机因其处理速度不断得到发展提高而被赋予了进化论的解释，计算机似乎变成了地球上新的“物种”，一种会同人类进行“共生的进化”（凯梅尼语BASIC语言的发明者）的“智慧物种”。 Company Logo 20世纪80年代后金融机构行政部门商业机构教育部门科研部门计算机的应用Company Logo计算机将同人类共同进化大量拟人化的用语使计算机成为了一种非常“聪明”的智慧生物。它们会精确地“思考

3、”，会“对用户友善”，还可以人机“对话”，计算机还得到一个很不赖的昵称“电脑”。在实际生活与工作中，“电脑”的逻辑运算能力已经远非人脑可及，而且电脑不像人脑那样经常会将过往信息“遗忘”。电脑给人以任何时候都可充分相信和依赖的绝对“理性”的形象，而人脑则常常会表现出“非理性”的一面，从而便有一种不是百分之百可靠的感觉。Company Logo2003年卡斯帕罗夫对“小深”，再次挑战电脑。Company Logo计算机对生命科学的贡献 “人类基因组计划”是20世纪生命科学研究的重大举措，计算机在某种程度上是以联合主演的身份与现代基因技术同领风骚。Company Logo计算机对生命科学的贡献在生命

4、科学领域，新成果的诞生常伴随着技术上的突破。近几十年计算机技术的参与催生了多项先进、便捷的技术手段和技术设施。 Company LogoDiagram1聚合酶链反应仪（PCR)2计算机断层扫描仪（）3核磁共振仪Company LogoDiagram4流式细胞仪 5激光共聚焦显微镜 6显微操作 Company Logo计算机对生命科学的贡献这是心脏手术中使用的机械手，同样是用计算进行设计的制作的。Company Logo计算机对生命科学的贡献众多的科学工作者享受了计算机技术带来的便捷与准确，从任何一台联网的计算机上都可以及时浏览最新成果，这是计算机技术促进生命科学发展的一种体现。 Company

5、 Logo联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”Company Logo机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的实际空间运行工具。Company Logo春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据墨经记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现

6、了我国劳动人民的聪明智慧。 Company Logo1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。Company Logo1920年 捷克斯洛伐克作家卡雷尔恰佩克在他的科幻小说罗萨姆的机器人万能公司中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。Company Logo变形金刚/show.asp?kh/1882 机器人劫难/show.asp?kh/3178 机械公敌/show.asp?kh/3181 星球大战之帝国反击战/show.asp?dz

7、/4577 机器管家(变人钢铁管家)/show.asp?kh/2894 机器人之恋/show.asp?jq/81 第六次世界大战/show.asp?dz/513 世界大战2之新的进攻/show.asp?kh/5677 终结者1/show.asp?kh/4928 终结者2/show.asp?kh/3589 终结者3/show.asp?kh/3804 终结者外传/show.asp?om/5046 人工智能/show.asp?kh/3256 铁甲威龙（1、2、3）/show.asp?kh/4355 铁血战士/show.asp?kh/3283 X战警3征服未来/show.asp?kh/567 机器人瓦

8、力 钢铁侠 Company Logo铁血战士剧照Company Logo自主意识的机器人Company Logo北京奥运会曾经使用过的机器人一、福娃机器人福娃机器人能够感应到一米范围内的游客，与人对话、摄影留念、唱歌舞蹈，还能回答与奥运会相关 二、翻译机器人能够实现在任何时间、场所，对任何人和任何设备的多语言服务。三、安保机器人其杰出代表为排爆机器人。Company Logo上海世博会使用过的机器人海宝机器人迎宾服务；语音服务 ；信息服务 ；照相服务；导航服务；协作引领参观 ；才艺表演Company Logo机器人学国家重点实验室（State Key Laboratory of Robotic

9、s)依托于中国科学院沈阳自动化研究所。其前身是中国科学院机器人学开放实验室。该实验室是我国机器人学领域最早建立的部门重点实验室，我国机器人学领域著名科学家蒋新松院士1989-1997年曾任实验室主任。近二十年来，实验室在机器人学基础理论与方法研究方面与国际先进水平同步发展，并在机器人技术前沿探索和示范应用等方面取得一批有重要影响的科研成果，充分显示出实验室具有解决国家重大科技问题的能力。目前，我国在沈阳浑南技术开发区的“新松机器人”公司即是我国的该科研领域的基地。该实验室机器人学研究总体水平在国内相关领域处于核心和带头地位，是国内外具有重要影响的机器人学研究基地。 Company LogoCo

10、mpany Logo每年日本东京都会有机器人展览Company Logo生命科学对计算机科学的贡献计算机技术与生命科学的联姻加速了生命科学的进步，计算机与生命科学反之，生命科学的成果亦能招致计算机技术的革命。Company Logo生命科学对计算机的贡献随着生物技术基因工程、蛋白质工程和微电子技术、自动化技术以及聚合物化学、人造膜工艺等学科的平行发展，生物计算机从人们模糊的构想中款款步出。 Company Logo生命科学对计算机的贡献20世纪80年代初，美国首先开始部署研制工作，随后日本也开始了类似研究，英国亦不甘落后，1987年拨款3000万英镑，开发生物计算机的研制。 Company Logo开发生物计算机的两个方向1一个是在不改变传统数字式计算技术的基础上，用含半醌类有机化合物的分子取代现用的硅半导体元器件，在分子水平上进行器件关开和逻辑操作，其优越性在于不仅大大缩小了电子器件的体积，而且优化了工作性能，扩大了存储量，提高了运算速度 2另一个是模拟活生物体系统，寻找二进制数字新的表达方式，表达载体是生物大分子，目前认为可行的主要有两种：蛋白质、核酸。Company Logo近年来，已经有各种各样的生物计算被研