细胞计算机比电子计算机更加灵活,因为负责信息传输的生物分子可以被其他生物分子所取代,而传统的计算机只能局限于(单一的)电子信号。细胞计算机甚至可与电子计算机直接进行交流,由于二者具有同样的逻辑,科学家希望电子计算机能和细胞更好地开展对话。细胞计算机将有利于对生物各种生理机制的深入研究,也有利于开发治疗疾病的新方法。
中科院1999年曾邦哲提出把遗传信息系统看作基因组智能(genomic intelligence)可以人工编程与人工进化(artificial evolution),重新设计细胞内复杂生物分子相互作用网络,从而使细胞成为人工生命系统。
1999年初,
曾邦哲(
曾杰)在德国创建
系统生物科学与工程网和筹备国际会议与协会,在线公布了细胞通讯和细胞内的分子生物系统电子元件和
电子线路设计原理图,2002年在德国提出分子模块、细胞器、基因群设计细胞并设计细胞信号通讯的
生物计算机模型。
人工设计与合成基因、基因链、信号传导网络等,对细胞进行工程改造与重编程序,可以做复杂的计算与信息处理,从而细胞计算机又称为湿计算机(wet computer)或活体计算机、细胞
机器人等。
2012年,瑞士研究人员富塞内格尔等人在动物胚胎肾细胞内,制成了两种关键的生物数字电路:半加器和半减器,它们能分别加上或减去两个二进制数。这是迄今为止制成的最复杂的生物电路,有望用于组建细胞计算机。