[2000-10-19] 超越矽的時代

　無論現代的電腦有多複雜，其實它們也都是以最簡單的物料為基礎：矽。亦即是海灘的沙的最基本元素，除了氧氣外地球上最充足的物質。不過好像以沙砌成的城堡一樣，矽晶片的壽命也不會太長。所以可能很快便會出現新的微型處理器和記憶技術，能夠大大改善電腦的性能，甚至取代矽的地位。

矽適合製造晶片

　矽雖然不是完全的物料，但它不單是一種優質的天然半導體，而且隨處可見，價錢便宜，相當適合用來製造晶片。當今用紫外光把晶體管刻上矽片技術已到了極限，新的X光及電子激光技術將會製造出比現在的微型線路更細的網絡。同時，先進的微型處理技術也可把晶體管縮小至只有幾個原子的厚度，加起來就有足夠的條件把過十億的晶體管放在一塊矽晶片上。提出每十八個月晶片上的晶體管便會增加一倍的摩爾定律，相信未來很長時間仍然會持續。同樣發展高速的IBM藍基因計劃相信亦會大大加強電腦的運算速度。

　然而，很多科學家相信，晶體管晶片亦只會是未來電腦發展的第一階段。以光來取代電流傳送資料將可以達致不可想像的地步。現時已經由光纖取代銅線輸送電訊訊號。可是將同樣的技術帶到電腦也並不容易。要將激光取代晶體管其實會遇到相當的困難，怎樣縮小、怎樣提供能量和怎樣冷凍等。

利用「生物」發展電腦

　即使有很多困難，光纖的吸引實在大。Bell的實驗室最近就展示了一個能夠每秒傳送四千億個單位的光纖網絡，即是整個互聯網的流量用一束光纖傳送。由於互聯網的負荷會越來越大，光纖的使用可能會變成必需。美國太空總署亦是其中一個研究光纖實用性的機構。

　另一個更創新的想法，就利用「生物」來幫助人造電腦的發展，科學家已開始研究一些低等動物例如螞蟻和蚯蚓的基因，希望利用牠們來研製出高度複雜的程式密碼，使我們的電腦更快更聰明。暫時最可能就是把生物基因仍然植入矽片上，不過科學家已開始研究方法，利用生物部分本身來做運算部分，例如美國喬治亞大學亦正在把生物的神經元來與矽網絡結合。利用水蛭的神經元，他們已可以用神經元接駁電腦作簡單運算。

以DNA尋找答案

　如果再向生物方面發展，就可能利用到DNA。以DNA作為資料單位，就可以在實管產生化學作用得出答案，速度甚至比超級電腦更快。另外一種方法，就是把DNA放在玻璃晶片上來尋找正確答案，比純用計算的方法找答案來得更容易。

　利用生物來作計算最大的困難，可能就是生物元素中的混亂活動。不過可能混亂本身就一個很有價值的運算工具。量子電腦有一天會以原子和量子力學定律來計算答案，因為原子看來好像同時把所有答案找出。IBM、HP等也在研究量子電腦，雖然可能離現在十年以上，不過進步肯定比任何電腦定律估計的發展更大。