分子逻辑计算(精)/当代化学学术精品译库

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(精)/当代化学学术精品译库》 作者席尔瓦在1993年发表了第一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 。本书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。 在简单介绍该领域的发展后，作者介绍了一些关 于逻辑、计算和光化学原理的基础知识。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。”

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