生物计算,是近些年来新兴出现,又是一个异军突起的新型交叉学科。这是一门边缘学科,主要涉及到的学科有生物学科、数学学科以及计算机学科。这种计算方式和以往传统的计算方式是截然不同的,其首先利用的是生物大分子,诸如DNA、RNA等,来解决一些难以或者无法用传统计算方法解决的NP问题以及完全NP问题。当然,随着科学研究的不断发展,现在DNA计算所研究解决的并不仅仅局限于这些领域,还包括：DNA密码的加密与解密；生物化学以及医学等领域的应用。同时这种算法相对于传统计算方法还有其无法比拟的优点：海量的存储能力、高度的并行性以及非常快的运行速度。从这门学科开始出现到现在,只经历了短短十几年的时间,但其取得的进展和成果可以说是非常巨大的。目前无论在国外还是国内都有很多研究学者在这个领域上进行研究,主要涉及到理论研究,生化建模研究以及生物计算机的研究。本次研究主要对目前生物计算领域中的分支——DNA计算的相关知识进行介绍以及总结概括,主要包括对DNA计算的基本知识、优缺点等进行了简单的阐述,并对DNA计算领域中的基础计算模型进行了介绍以及DNA自组装的内容的介绍,同时利用DNA计算中的一种计算方式解决了数学中著名的完全NP问题——最大团问题。具体研究内容如下：1.本文主要介绍了DNA自组装的几种模型,包括粘贴模型、剪接模型、发夹模型、质粒模型、试管模型、表面模型、以及K-臂DNA计算模型。每一种模型都有其所适用的应用范围以及缺点,在文章中对其进行了简要的介绍。同时介绍了目前计算领域的几种新技术。2.最大团问题是一个困难的计算问题,它是Karp提出的21个NP完全问题之一。近年来研究者解决最大团问题所用的算法时,存在实验步骤太过繁杂,不容易进行活体操作,环化效率较低等各种问题,本文利用二维DNA结构(k-臂DNA分子)的方法解决该问题。这种方法首先把二维DNA分子设计成分子tiler,然后通过分子tiler形成三维DNA结构图,最后建立对应的计算模型。此方法大大减少了最大团问题解决所需步骤及时间。此模型目前还处于理论探索阶段,这对于本模型的发展是一个很大的缺点,甚至于在现在所有的分子计算中这都是一个很大的缺陷。所以我们要进一步的通过设计实验并进行实验验证来确定这个方法是否可行,是否对于DNA计算是一个进步。3.在DNA计算的基础上,DNA又出现了一个新的发展方向,即DNA自组装。自组装(self-assembly),是指基本分子在热力学平衡状态下自我组装形成有序结构的一种技术。近年来,随着对自组装这一概念理解的加深,它的关注度也越来越高,有关它的应用也越来越广泛,比如纳米科技、机器人技术和制造业、微电子、网格系统等。在材料科学中自组装被应用的最重要的例子是形成分子晶体、胶体、双层脂质、阶段分离复合物以及单层膜。文中主要介绍了目前DNA自组装的发展,从一维自组装到三维DNA自组装,其发展速度是非常迅速的。同时还介绍了目前所存在的几种DNA自组装瓦片：DX瓦片、TX瓦片、十字瓦片以及n-point-star模块。DNA折纸术也是目前DNA自组装发展的一个方向。研究学者根据不同的技术、算法或者方法,利用DNA,折叠出了不同的复杂的纳米结构。例如：正方形,长方形,三角形,笑脸,中国地图以及各种复杂的三维立体空间等结构。对于DNA自组装来说,其发展潜力和空间是非常巨大的。本文的最后,分析讨论了目前DNA计算以及自组装的发展优势和不足,并对目前此学科中发展前景进行了展望。