分子逻辑计算

1. 概述

1.1 前言

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

2. 化学和计算

2.1 前言

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 分子逻辑门与其它学科的关系

3. 逻辑与计算

3.1 前言

3.2 逻辑门中的真值表和代数式

3.2.1 单输入-单输出器件

3.2.2 双输入-单输出器件

3.3 电子学中的逻辑门

3.4 数字操作

4 化学和发光浅谈

4.1 前言

4.2 电荷转移的激发态

4.3 金属中心（MC）激发态

4.4 np* 和pp* 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 应用于开关的光化学原理之间的关系

5 单输入-单输出系统

5.1 前言

5.2 YES逻辑门

5.2.1 电子输入

5.2.2 化学输入

5.2.2.1 阳离子输入

5.2.2.1.1 质子输入

5.2.2.1.2 轻金属离子输入

5.2.2.1.3重金属离子输入

5.2.2.2 膜界限的阳离子输入

5.2.2.3 阴离子输入

5.2.2.4 有机分子输入

5.2.2.5寡核苷酸输入

5.2.2.6 蛋白质输入

5.2.2.7 氧化还原输入

5.2.2.8 极性输入

5.2.3温度输入

5.2.4 光剂量输入

5.3可逆的YES逻辑门

5.3.1化学输入

5.3.1.1 阳离子输入

5.3.1.2 有机分子输入

5.3.1.3 寡核苷酸输入

5.3.1.4 蛋白质输入

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

5.4.2.1 阳离子输入

5.4.2.2 阴离子输入

5.4.2.3 有机输入

5.4.2.4 极性输入

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

5.3.3 蛋白质输入

5.6 PASS 1

5.7 PASS 0

……

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。”

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。《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。