计算机与化学的相互联系

计算机与化学的相互联系

计算机的发展离不开化学的发展，近几年计算机更新换代如此迅速，着是与化学材料的发展里部开的；同时化学的发展也依赖于计算机的发展，现在做实验的大量数据如过不是靠计算机的处理我们空怕要处理医生数据都处理不完，而如果借助于计算机只用几分钟就可以了。但我们一直比较关系的是后者，下面就这两方面分别论述，最后以用Flash开发有机化学实验CAI课件为例来进一步说明后者：

一丶有高分子材料的发展就没有现代计算机的发展

1. 现代计算机是本世纪也是人类历史上最伟大的发明之一。半个世纪以来，电子计算机以人们事先难以想象的速度迅速发展。经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和人工智能5次重大的革新，使计算机越来越小，而计算机速度越来越快。

超大规模集成电路的发展是以聚合物电子材料的发展为依托的。与之有关的电子化工材料有感光性树脂和塑性电子封装材料。

2．超大规模继承电路的线宽不足1μm，要达到这样的精度是任何一位高级的微雕师所不能及的，必须通过现代光刻技术，并借助与光刻胶来实现。光刻技术是一种材料表面的精细加工技术其原理类似于照相的暴光过程，只不过所用的感光材料不是溴化银，而是一种光敏性聚合物，它们在光的作用下会发生聚合反应，使树脂的溶解性能发生突变。

二、计算机在化学中的应用

计算机是一种多功能的设备,可用于计算、拟合模拟、制表、绘图、选择、判别、存贮、检索、统计、管理、自动控制、人工智能、专家系统等方面。计算机在化学中的应用可从不同角度分类：按化学体系，可从解决化学各分支学科的问题分类；按应用方法，则是从计算机的功能应用来分类。

按化学体系分类

计算机在分析化学中的应用简称计算分析，其内容有：

数据处理利用一元统计，可对同一项目的若干次测量数据进行统计处理，计算置信区间、标准误差、变动系数等。利用二元统计，可以计算含量与滴定体积或浓度与吸光度之间的直线方程（线性回归法）。用程序型计算器也能迅速完成这些计算。

三、用Flash开发有机化学实验CAI课件

想象一下，未来的计算机会成为什么样子?假如有人说，让像果冻一样的物质去思考，去表达同情心，你觉得可能吗?对于早已习惯和熟悉了棱角分明的显示屏、主机和鼠标的现代一族而言，把计算机想象成为一团软软的、滑滑的、没有固定形状的果冻，确实有点异想天开。然而，英国布里斯多大学计算机专家安德鲁正在做着这样的梦，他的梦想是，用离子替代电子，用果冻一样的物质替代硅芯片和电路板。大多数人累了的时候，一般是喝杯咖啡，或者是到户外去散步，呼吸一下新鲜空气。安德鲁却与众不同，当他觉得脑子有些不大灵光，需要点额外刺激时，就让他的机器人用金属手指划拉一下一个盛满化学液体的盘子。这一盘子的化学液体，就是安德鲁所设计的液体计算机的”大脑”原型。离子波的形成和扩散，就是化学计算机的“思考”过程。当运行速度变慢时，“大脑”就会对机械手发出指令，将金属手指浸到盘子中去，摇晃一下那些神奇的

化学液体。

安德鲁现在所设计的化学计算机，还只是简单地模仿人类的手臂和大脑之间的反馈过程，他的志向是，要设计化学处理器，把计算机硬件装到瓶子里去。经过10多年的研究，安德鲁现在已开发出液体逻辑门，并认为他所设计的阵列

具有无限的自我重组和修复能力。计算机巨人IBM也认为，利用这种阵列技术，有可能设计出功能强大的新型计算机芯片。此外，安德鲁还有另外一个雄心勃勃的目标，即进一步加强“鼓波”的能力，使之无愧于液体脑的称号。为了证明液体脑的概念潜力无限，前途光明。安德鲁特别设计了液体脑的载体———果冻机器人。它有人造的眼睛，合成的荷尔蒙。也许有一天，果冻机器人可以感受到周围的环境，甚至有可能感受到人类的情感。化学计算机有个十分复杂而又特别迷人之处，称之为贝洛索夫-恰鲍廷斯基反应(BZ反应)，它是由3个不同的反应组成的化学振荡反应。每个反应都有不同的分子和离子，当加入特定的化学成分后，首先触发第一个反应，所产生的生成物可以触发第二个反应，随后第二个反应的生成物又可以触发第三个反应，第三反应的生成物再触发第一个反应，由此循环往复。更为迷人的是，各个不同的反应会产生不同的颜色，因此可以形成红蓝交替的波。BZ反应之所以重要，在于利用它可以解决一些数学难题，尤其是一些现在的计算机难以解决的问题。比如，迷宫最短路径问题。用传统的计算机解这一问题必须要穷尽所有的路径，然后再进行比较，这需要耗费大量的时间。而利用BZ反应则不同。由于波在传播和扩散时，总是走最短的路径。只要利用照相机，记录下波的运动轨迹，就可以解决这一难题。

四、参考文献

《计算机在化学中的应用》

《计算机与应用化学》1984年创刊,双月刊