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20世纪70年代以来,人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处在不同的状态下,可产生有信息和无信息的变化。联想到逻辑电路中的0与1、晶体管的通导或截止、电压的高或低、脉冲信号的有或无等等,科学家们激发了研制生物元件的灵感。这项研究中最著名的代表就是美国著名的生物化学家、国际电子分子生物风险学会主席詹姆士·麦卡里尔博士,他不仅是生物分子电子学的创始人之一,而且他带领一个6人小组进行着生物芯片和生物计算机的开拓性研究。