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　　《分子逻辑计算》一书中详细阐述了基于布尔逻辑的单输入和双输入驱动的所有类型逻辑门。每一种逻辑门体系都用具体的实例来说明，这是本书的*亮点。特别是对于可重构的逻辑门介绍，化学体系中所体现的多样性是本书的另一大亮点。书中对分子算术和其他更复杂的逻辑操作，包括记忆存储功能和非二进制逻辑操作也有相关阐述。在介绍了与量子理论相关的知识后，后本书给出了一些分子逻辑计算的应用实例。

对于从事分子逻辑计算研究的科学家、学者和研究生而言，这将是一部权威的、综合性的、具有参考价值的“一站式”著作。

“A.P. de Silva在分子逻辑计算这一重要领域方面已经做得非常成功，这是令人钦佩的。对于那些还受困于研究方向的科研工作者，特别是年轻人，一定能从这本书中得到许多对他们研究有益的启发。”

1　概述

　1.1　引言

　1.2　早期的分子逻辑概念

　1.3　基于光化学的分子逻辑运算

　参考文献

2　化学和计算

　2.1　引言

　2.2　为什么选择分子?

　2.3　分子逻辑计算的适用范围

　2.4　指示剂和传感器

　2.5　化学体系中的数字模拟关系

　2.6　分子器件特性

　2.7　分子逻辑门与其他学科的关系

　参考文献

3　逻辑与计算

　3.1　引言

　3.2　逻辑门中的真值表和代数式

　　3.2.1　单输入一单输出器件

　　3.2.2　双输入一单输出器件

　3.3　电子学中的逻辑门

　3.4　数字操作

　参考文献

4　光化学和发光浅谈

　4.1　引言

　4.2　电荷转移的激发态

　4.3　以金属为中心(MC)的激发态

　4.4　n丌*和丌丌*的激发态

　4.5　光诱导电子转移(PET)

　4.6　电子能量转移(EET)

　4.7　激基缔合物和激基复合物

　4.8　振动去激和激发态分子内质子转移(ESIPT)

　4.9　开关中所用的一些光化学原理

　参考文献

5　单输入一单输出系统

　5.1　引言

　5.2　YES逻辑门

　　5.2.1　电子输入

　　5.2.2　化学输入

　　5.2.3　温度输入

　　5.2.4　光剂量输入

　5.3　不可逆的YES逻辑门　

　　5.3.1　化学输入

　　5.3.2　剂量输入

　5.4　NOT逻辑门

　　5.4.1　电子输入

　　5.4.2　化学输入

　　5.4.3　温度输入

　　5.4.4　光剂量输入

　5.5　不可逆的NOT逻辑门

　　5.5.1　阴离子输入

　　5.5.2　寡核苷酸输入

　　5.5.3　蛋白质输入

　5.6　PASS 1逻辑门

　5.7　PASS 0逻辑门

　参考义献

6　可重构的单输入一单输出体系

　6.1　引言

　6.2　输入的本质

　6.3　输出信号的选择

　6.4　检测波长

　参考文献

7　双输入一单输出体系

　7.1　引言

　7.2　AND逻辑门

　　7.2.1　无关联的独立输入

　　7.2.2　不可区分的独立输入

　　7.2.3　可区分的相关输入

　　7.2.4　不可区分的相关输入

　　7.2.5　光计量输入

　　7.2.6　生物大分子AND逻辑门

　　7.2.7　基于分子材料的AND逻辑门

　7.3　OR逻辑门

　　7.3.1　用分子材料构建OR逻辑门

　7.4　NOR逻辑门

　7.5　NAND逻辑门

　7.6　INHIBIT逻辑门

　　7.6.1　基于分子材料的INHIBIT逻辑门

　7.7　XOR逻辑门

　　7.7.1　光剂量输入

　　7.7.2　基于分子材料的XOR逻辑门

　7.8　XNOR逻辑门

　7.9　IMPLICATION逻辑门

　7.10　TRANSFER逻辑f]

　7.11　NOT TRANSFER逻辑f1

　7.12　PASS O和PASS 1逻辑门　

　参考文献

8　可重构的双输入一单输出系统

　8.1　引言

　8.2　器件中模块的连通性

　8.3　输入序列中官能[才1的连通性

　8.4　输入序列中官能团的构建

　8.5　输入的本质

　8.6　输出观测技术

　8.7　输出的本质(在所给定的观测技术内)

　　8.7.1　观测波长

　8.8　器件始发态

　8.9　外加电压或氧化还原试剂

　参考文献

9双输入一双输出体系

　9.1　引言

　9.2　半加法器

　9.3　半减法器

　9.4　1：2多路分解器

　9.5　数字比较器

　9.6　可逆逻辑

　参考文献

10　复杂的逻辑系统

　10.1　引言

　lO.2　三输入AND逻辑门

　　10.2.1　混合型三输入AND逻辑门

　10.3　三输入OR逻辑门

　10.4　三输入NOR逻辑门

　10.5　三输入INHIBIT逻辑门

　10.6　三输入IMPI.ICATION逻辑门　

　lO.7　三输入使能OR逻辑门

　10.8　三输入使能NOR逻辑门

　10.9　三输入波长可重构的使能IMPLICATION逻辑门　

　10.10　三输入波长可重构的禁止OR逻辑门

　10.11　三输入禁止INHIBIT逻辑门

　10.12　三输入禁止XNOR逻辑门

　10.13　三输入禁止IMPLICATION逻辑门

　10.14　三输入反向使能OR逻辑门

　10.15　2：1多路器和1：2信号分离器

　10.16　其他三输入系统

　10.17　四输入AND逻辑门

　10.18　四输人双禁止AND逻辑门

　10.19　四到二编码器和二到阳解码器

　10.20　其他四输人(或更高输入)系统

　10.21　更高的运算系统

　　10.21.1　组合半加法器和半减法器

　　10.21.2　全加法器

　　10.21.3　全加法器和全减法器的组合

　10.22　游戏系统：井字棋

　参考文献

ll　有记忆的体系

　11.1　引言

　11.2　R—S触发器

　11.3　D型触发器

　11.4　分子键盘锁

　参考文献

12　多重态逻辑

　12.1　引言

　12.2　“关一开关”开关

　12.3　其他变量

　参考文献

13　量子系统

　13.1　引言

　13.2　核磁共振光谱技术

　13.3　电子吸收和发射光谱技术

　　13.3.1　分子内电荷转移系统(ICT)

　　13.3.2　电子能量转移(EET)系统

　　13.3.3　激基缔合物和激基复合物体系

　13.4　拉曼光谱技术

　参考文献

14　应用

　14.1　引言

　14.2　基于YEs和NOT逻辑及其叠加的光学传感

　　14.2.1　跟踪细胞、组织中物质的种类或性质

　　14.2.2　测量血液中的电解质

　　14.2.3　监控机翼表层气压

　　14.2.4　检测海洋毒素

　　14.2.5　检测核废料组件

　　14.2.6　催化剂筛选

　　14.2.7　检测化学战毒剂

　14.3　改进的传感器

　　14.3.1　通过AND逻辑改进传感器

　　14.3.2　通过叠加AND、INHIBIT及TRANSFER逻辑提高灵敏度

　　14.3.3　通过XOR逻辑检测多个物种

　14.4　识别人群中的小目标

　14.5　改进的医疗诊断

　14.6　改善治疗

　14.7　光动力疗法

　　14.7.1　靶向光动力疗法

　14.8　细胞内的计算

　14.9　总结

　参考文献

缩写词和术语列表

主题索引

　　作者：A.P.deSilv教授，任教于贝尔法斯特女王大学，华东理工大学客座教授，是国际上有重要影响的知名科学家，是早从事分子逻辑计算相关研究的科学家之一，有着非常深厚的研究造诣，并在1993年首次创新地提出具有分子属性的逻辑门。

　　译者：田禾教授，是华东理工大学化学与分子工程学院院长、中国科学院院士、发展中国家科学院院士。田禾教授创新合成多构型逻辑功能分子机器，解决了分子尺度上精确表征分子机器运动的关键问题。至今，其在国外学术刊物发表SCI论文288篇，申请中国发明专利49项。

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　　1985年，Pimentel的著名报告《化学的机遇》首次提及了分子级计算机的可能性。在分子水平上执行逻辑操作这个飞跃性的设想则是由AriehAviram在1988年提出的。尽管分子水平的计算领域只不过经历了5年的发展，A.P.de Silva和他的团队就已经在《自然》杂志上发表了对分子开关和逻辑门之间进行类比的文章。在接下来的几年中，分子逻辑们领域获得了长足的发展，主要表现在以下几个方面：其输入/输出的方式、数量，新分子的结构，超分子体系用于逻辑计算、逻辑执行的复杂性，有潜质的学科，应用的多样性。

　　分子计算的终极目标是构建分子水平的计算机，并使硅基的现在计算机更新换代。根据之前的报道，Pimentel对分子计算机的发展持很积极的态度：“总有一些人驳斥人造分子尺度计算机是异想天开……但是我们清楚，分子计算机只是从蚂蚁到斑马所有动物的日常配件，所以问题就从是否会有分子级计算机变成了什么时候会有分子级计算机，谁会主导分子级计算机的发展。关于何时会有分子计算机，这取决于基础化学的研究进展；而关于谁会主导分子级计算机的发展，这取决于哪一个国家能提供所需的资源和创造力。”尽管达到终目标的路程还很长，但是这本书表明自从Pimentel发表其观点以来，已经取得了重要的进步。

　　在分子逻辑系统的应用方面，它在细胞内的检测与成像应用让人越来越感到兴奋，在生物过程中的干预计划也引人注目。然而，细胞并非是能检测化学物质变化的地方。电解液在临床实验上的成功一定会使很多相关的研究接踵而至。很显然，多输入的逻辑系统正在推动和改善检测、诊断、治疗向前不断发展。

　　可以公正地讲，分子逻辑为基础的计算时代已经成熟起来。如果在它发展的成熟时期，即使只能看到在它发展初期所具备的兴趣和教育意义的一般，那也将令人兴奋不已。分子逻辑的研究将在世界上各位科学家高涨的研究热情下不断前行。

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编辑推荐

　　分子逻辑计算是一个相对年轻但成熟的研究领域。它是一门快速发展的交叉学科，包含了化学、信息技术（包括工程的和生物的）等多学科研究领域。

　　《分子逻辑计算》作者A. P. de Silva在1993年发表了**篇分子逻辑研究的学术论文，并以独特的视角论述了该领域的成长、发展过程。迄今为止还没有一本分子逻辑计算方面的专著。《分子逻辑计算》展示了如何精心的设计分子，并使其像半导体电子业和自然界中的信息处理器一样具有信息处理的功能和作用。

书摘插图

媒体评论

　　本系列著作出版的目的是使分子科学在科学领域中得到更大的推广。这对于不同发展阶段的科研工作者来说是弥足珍贵的。

　　本书是由国际上知名专家以通俗易懂的方式撰写的，同时非常注重概念的诠释和提供*的信息。

　　——英国皇家化学学会

前言

我的祖父是斯里兰卡小镇的一名老师。某天，他会穿上好的衣服，戴上镶着金边的眼镜坐在办公桌前，

并且点上礼仪油灯。到了约好的时间，母亲和她的孩子将会带着礼物前来。孩子穿着笔挺的白校服，她天真的眼睛在灯光下闪闪发亮，然而母亲的脸上洋溢着憧憬孩子未来时的温暖。孩子的一只手上拿着石板，另一只手上拿着画笔。我的祖父会

手把手地教她写字母表的个字母，同时会大声地读。孩子会跟着祖父重复一遍然后学习下一个字母。

在学校，工厂，酒吧以及街道上我们都在学习。在社会上我们收集，存储，处理和传播信息。与我们感觉和大脑有关的分子系统使得这一切能够发生。为了生存和成长，分子系统能够使得各种生物都能够处理信息。然而，分子和计算之间的重要连接直到几十年前才被重视。基于半导体的信息技术已经渗透到社会的许多方面。持续不断地创新势头导致了对分子的关注，特别是在信息处理方面。以工程为导向的新兴革命和以生物为导向的传统领域相结合一定会成为研究的前沿。

150年前爱尔兰的乔治布尔提出了逻辑运算思想，并且成为今天运算的基础。化学家巧妙地设计和构建了具有布尔逻辑运算的分子体系。这种分子逻辑门能够使得来自于不同背景的设计者受益。已经产生的大量方法使得研究这个领域非常有趣。然而，一些研究分子逻辑门的工作者在学习这种思想时经常会遇到一些挑战。由于上述原因，我认为是时候写一部关于分子逻辑门的综合专著。分子计算(eds. T. Sienko, A. Adamatzky and M. Conrad,

MIT Press, Cambridge, MA, 2001)是一本有关生物化学计算方面的书籍，但是它根本没有提及小分子逻辑门。然而，在V. Balzani, M. Venturi和 A. Credi的分子器件和分子机器

(WileyVCH, Weinheim, 2nd edn, 2008) 这本书中有一些章节讨论了分子逻辑门。令人高兴的是，随着这三本书的出现情况发生了改变。E. Katz (ed.), 分子和超分子信息处理Molecular and Supramolecular Information Processing

Wiley-VCH, Weinheim, 2012; E. Katz (ed.),生物分子信息处理Biomolecular

Information Processing Wiley-VCH, Weinheim, 2012; K. Szacilowski, 信息化学Infochemistry Wiley, Chichester, 2012.

在这本书中我打算介绍分子逻辑门的发展。同时也会尽可能全面地收集全世界科学家的成果并且对它们进行分类。但是，关于这个领域的文献数量庞大，导致关于分子逻辑门的所有工作不可能在这本书中进行讨论。一些有代表性的工作将会在正文中进行讨论或者在表格中进行总结。一些早提出概念的文章将会特别关注。仅仅以实验为主的工作将会被提及，由于这个领域也已经遭受了大量的投机和炒作。同时对于这本书中的任何错误和疏忽我将提前道歉，如果能通过电子邮件(a.desilva@qub.ac.uk)将这些错误告诉我，我将会非常感激。从事分子器件和相关领域的工作者能够将这本书作为参考手册，这是我的一个希望。另一个希望是这本书能够产生一种新颖和开阔的思想并且能够展望在二十年后分子逻辑门领域将会怎样发展。然后他们会很有希望地觉得分子逻辑门领域值得他们研究同时也会使这个领域更好地发展。

书籍介绍

《分子逻辑计算》一书中详细阐述了基于布尔逻辑的单输入和双输入驱动的所有类型逻辑门。每一种逻辑门体系都用具体的实例来说明，这是本书的最大亮点。特别是对于可重构的逻辑门介绍，化学体系中所体现的多样性是本书的另一大亮点。书中对分子算术和其他更复杂的逻辑操作，包括记忆存储功能和非二进制逻辑操作也有相关阐述。在介绍了与量子理论相关的知识后，最后本书给出了一些分子逻辑计算的应用实例。

对于从事分子逻辑计算研究的科学家、学者和研究生而言，这将是一部权威的、综合性的、具有参考价值的“一站式”著作。

“A.P. de Silva在分子逻辑计算这一重要领域方面已经做得非常成功，这是令人钦佩的。对于那些还受困于研究方向的科研工作者，特别是年轻人，一定能从这本书中得到许多对他们研究有益的启发。”

• 作者： 今天小熊不吃糖 发布时间：2009-01-28 20:16:52

  读到最后就变成鸡肋了

• 作者： 南宫非攻 发布时间：2024-04-23 00:43:26

  看的是完整版，也就是除了《只有你听到》《伤》《花之歌》外还多了《骑士内裤君》和《谎言女友》的版本。总体来说，＂白乙一＂的风格并不是那么容易接受，毕竟全篇中除了《只有你听到》特别好之外，其余都是中下水准。他以切身经历去描写寂寞与孤独是很传神，但故事过于简单可看性不强的缺点暴露无遗，缺少了＂黑乙一＂对于悬疑惊悚的氛围烘托，整体就会趋于平淡。单就《只有你听到》一个故事打分的话，我是会给到至少四星的，但没办法，这是个合集。

• 作者： flat white 发布时间：2022-04-03 12:36:37

  从互联网到物联网，从移动电话到智能手机，从线下交易到生活在云端，概念的层出不穷，科技的变化让我们的生活变了个样，以前的群居生活越来越变得个人独自成长。社会开发出潜能，科技让我们不再依赖采集狩猎，而逐渐增进思维能力，如何适应这种转变呢？以前的道德观仍值得被记住，“己所不欲勿施于人”，不要在网络上说你不会当着别人的面说出口的话。

• 作者： Vince♫ 发布时间：2008-05-18 00:19:28

  初中看的.高中又在看

• 作者： 進擊的一期壹荟 发布时间：2011-10-21 23:54:14

  还是挺不错的。。换换脑子的时候看的。。

• 作者： Spy 发布时间：2009-04-07 16:01:45

  挺牵强的

  导致我那几天胡思乱想的做了好多怪梦

• 一书一世界

  作者：一曲微茫 发布时间：2010-06-01 10:42:09

  这本书我比较喜欢的部分是前面书籍装订的部份，对于后面印刷的部份看得就比较糊涂，而且用文字叙述这样一个复杂的工业流程确实相当的不易，如果没有插图，这本书看下来绝对是一头雾水。这里要膜拜一下插图的内泽旬子，实在是很喜欢这种风格的插画，尤其是对于这样一本书来说再合适不过了。

  但是看这样的书有个通病就是看完后觉得还不够深入，总会有“这里要是能够讲得再详细点儿就更好了”，“之后如果出现这样那样的情况会怎么样呢？”的感想，但是想想能做到深入浅出已经不容易了，而且这本书各章节来自于杂志的一个专栏，不可能过于深入的。其实这本书得每个章节都可以是独立成书的好题材，当然，关于书的装帧设计的书市面上很多，但是有关装订，印刷的书就几乎没有了（可能专业的教材应该会有），还有就是与出版社相关的策划，出版的过程也是很有意思的话题。

  不得不佩服日本人的认真劲儿，其实我们身边也有很多这样的产业对于一般老百姓都是很神秘的，如果能够深入介绍一下应该也是很有意思的。比如我现在抬眼就能看到的CAT挖土机模型、McFarlane的塑胶玩具，Brother电子标签机的带子，美工刀，JANSPORT的尼龙书包，甚至电子设备包装箱里的填充海绵。。。。这些东西对我们来说仿佛是天然存在的，但其实它们无不是经过很多道程序加工而成，如果再把原材料考虑进去，一个简单的东西的产生过程可能堪比一部百科全书。

• 带领孩子们去观察、认知这个奇妙的世界

  作者：浅蓝的摩卡 发布时间：2021-08-04 19:49:04

  2018年11月带儿子去北京旅行，重点游览了长城，那是儿子第一次看到雄伟的万里长城。俗话说：“不到长城非好汉。”但只有真正站在长城上才能真正体会到这句话的精髓。长城不仅仅是宏伟的防御工事，也是令人惊叹不已的建筑奇观。11月的风已经变冷，随着风吹，仿佛将历史带到了当年的秦朝时期…

  常听人言道：读万卷书，行万里路。按照我的理解，读书在于学识，行程在于实践，两者结合之下，才会让人真正学到和懂得。对于孩子们来说，只要有机会就应该多读书，多旅行，多出去转转，多长点见识，这样对以后的成长有着绝对积极的好处。

  

  

  由意大利著名记者、媒体人米拉达·科伦坡著作，意大利专职插画师比阿特丽斯·塞罗基绘制的《神奇的地方》属于“原来世界这么奇妙”系列中的一本，这个系列从科学的角度、兴趣的方向以及知识的全面性出发，各自挑选15种具有典型代表意义的地方、现象、动物、气象，带领孩子们在快乐中认识人类生活的这个世界，通过这套绘本的描述，让孩子们认识到：原来世界这么奇妙。

  

  

  

  

  我们来看《神奇的地方》中介绍了哪些令人惊讶的世界奇迹。世界上有太多太多彰显人类智慧体现的雄伟建筑，甚至有些至今仍然迷雾重重。像中国的长城、埃及胡夫金字塔、英国巨石阵、智利复活节岛石像、印度泰姬陵等等。

  

  

  

  

  在每一个具有代表性的奇迹建筑的介绍中，尊重历史是先决条件。毕竟，只有正确的历史导向才能够向孩子们传播正面、积极的历史认知，这一点非常重要。拿中国的长城为例，人物传奇介绍的是秦始皇，长城的烽火台的使用，长城的外形、宽度等等，都通过故事性的描述进行介绍，让孩子们看的津津有味。并且，在学习新知板块，孩子们认识到了“万里长城”的含义；在旅行必备板块，绘本中友好的提醒了去长城游玩时的注意事项；并且绘本特意让小读者们自己代入书中，想象自己扮演烽火台上的一名士兵，正在全神贯注的盯着地平线，因为敌人随时可能会出现！

  

  

  

  

  绘本中每一个神奇的地方都像上述一样，分门别类的介绍的清清楚楚。孩子们在认识这些具有代表性场所的同时，还能学习到建筑背后的那些神秘、幽默、温馨的故事，并且还能引申出来，带领孩子们思考很多学术性的简单问题，引导孩子们的思维发散，寓教于乐的观赏性、玩耍性、知识性完美体现。

  这个绘本系列的其他三本《不可思议的动物》《自然现象》《探索气候变化》分别介绍了十五种令人惊奇的动物、地球自然现象、不容忽视的全球气象变化。每一本绘本都拥有着精彩绝伦的画面和幽默详实的文字，真的是一套精彩纷呈、包罗万象的绘本啊！