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分子邏輯器件是當前國際學術界的研究熱點。北京大學化學與分子工程學院物理化學研究所郭雪峰研究員和中國科學院化學所有機固體重點實驗室張德清研究員目前在《2008科學發展報告》發表了一篇題為“分子邏輯”的文章。文章對分子邏輯的概念及其發展現狀進行了簡單介紹，并重點介紹了半加器和半減器、全加器和全減器，最后對分子邏輯研究的機遇和挑戰進行了分析和總結。

文章首先簡單介紹了分子邏輯的概念及研究熱點。分子邏輯是對分子或超分子實施兩個或兩個以上的復雜操作，得到相應的邏輯信號，適用于0、1二進制的布爾邏輯運算，從而達到數字計算的目的。分子邏輯器件主要是利用化學體系中分子在外界刺激下發生的酸堿反應，構象變化，光誘導的電子、質子和能量轉移反應，光誘導的異構化，氧化還原反應以及各種超分子化學變化來實現邏輯運算。分子邏輯的研究不僅可以大大推動分子電子學的研究的發展，最終構建新一代的分子計算機，而且也有助于我們加深對許多重要而復雜的生物過程的理解。目前的研究熱點和難點是如何把相對比較簡單的邏輯門，合理地集合起來組成更高層次的相對比較復雜的邏輯回路，如半加器，半減器，全加器和全減器等。

接著，文章對半加器和半減器、全加器和全減器進行了介紹。半加器和半減器都要求有兩種輸入信號（I1和I2）和兩種輸出信號（和位數和進位數），完成加法和減法運算。前者是一個AND邏輯門和一個XOR邏輯門的組合；后者是一個AND邏輯門和一個INHIBIT邏輯門的組合。而要想實現分子計算機，科學家們必須完成全處理器的設計，譬如全加器和全減器。一般來講，全加器和全減器分別需要兩個半加器或半減器的組合，即全處理器需要復雜性強得多的體系來完成邏輯運算，它必須能接受至少三個輸入信號，給出至少兩個輸出信號。由于全處理器需要更復雜性的分子體系，因此目前全處理器的設計是難點。用納米管和納米線來實現納米尺寸上的邏輯運算從結構和原理上都更接近于傳統的電子器件，更具有應用的前景。

最后，文章指出，分子邏輯研究需要化學、物理和材料學的跨學科研究，目前仍存在很多亟待解決的問題，離實際應用還有相當大的距離。但是分子邏輯器件具有獨特的優勢，具有廣闊的應用前景。（摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2008科學發展報告》）