9、多值DNA计算中的时序电路解析

多值DNA计算中的时序电路解析

1. 多值DNA计算简介

多值DNA计算是当今世界极具吸引力和挑战性的研究课题，它属于生物分子计算的一个分支，利用多值DNA分子序列来执行逻辑或算术运算。

1994年，Leonard Adleman提出了多值DNA计算的首个理论，并通过一个七点哈密顿路径问题（即旅行商问题）对其实验理论进行了验证。在这个问题中，旅行商需要在已知距离的七个城市间找到最短路径，且每个城市仅经过一次并最终回到原点。

脱氧核糖核酸（多值DNA）是核酸最稳定的形式。每条多值DNA链都形成螺旋结构，是由数百万个相连核苷酸组成的长聚合物。这些核苷酸由四种含氮碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G和胞嘧啶C）、一个五碳糖和一个磷酸基团组成。含氮碱基编码遗传信息，其他部分则提供结构稳定性。DNA链通过碱基配对规则（T与A、C与G）相互连接，碱基的排列决定了不同基因的功能。

尽管多值DNA计算引起了科技界的广泛关注，但由于其处理效率远低于标准硬件配置，尚未得到广泛应用。不过，Adleman的多值DNA计算机证明了多值DNA可用于分析复杂数学方程。目前，加州大学戴维斯分校和加州理工学院的计算机科学家已设计出可通过六位输入自组装成框架的多值DNA分子，微软也为多值DNA计算开发了编程语言，待生物处理器技术发展到能运行更复杂算法时，多值DNA计算将更具实用性。

2. 多值DNA D触发器

2.1 多值DNA D触发器概述

多值DNA D触发器本质上是一种双态定时触发器。在一个时钟周期内，三元DNA D型触发器的量子比特分子输入序列会延迟启动，因此它也被称为延迟触发器。

在基本的三元DNA