第二十章 生物计算机

    帝国皇家科学院的心灵技师很早就已经能够控制细胞的生长和发育，他们在观察大脑的时候发现了神经元细胞，心灵技师的观测技术远远超过了本宇宙地球的技术水平，因为人体大脑的特殊性结构和身体其他部位结构不同，是人无法活体观测的部位，而利用CT和核磁共振成像很难观测到微观效果，甚至到二十一世纪地球人都没有真正掌握大脑的秘密。

    心灵技师的显微探测很早就观测到了大脑的神经活动特征，在医学领域心灵技师们首先观测到了大脑神经元细胞，神经元细胞和身体其他部位的细胞差异很大，由细胞体和轴突组成，轴突和其他细胞形成连接，大量的神经元细胞组合形成复杂的细胞群，组成了大脑细胞的整体结构，而不同区域的细胞的效能不同，细胞之间通过微电流和化学物质传递信号，而微电流的传送具有模拟特性，也就是说随着电信号的增强传递效果也增强，另外一个特点就是长距离传送的时候不会产生衰减，并且能够实现双向传送，另外一个最大的特点是长时间电刺激不会减弱神经细胞的兴奋性。这个发现让心灵技师大为兴奋，关于大脑神经的研究长盛不衰，产生了大量的论文和成果，帝国皇家科学院最重要的学科就是心灵学院，这个从刚开始的玄学到现在逐渐定量分析，逐步进入显微领域，然后走进了仿真领域。

    心灵学院和医生建立了神经细胞仿真实验室，利用胚胎干细胞培育神经细胞，经过多年改良，标准的可以进行逻辑可控的神经元细胞能够批量造出来，这类神经细胞至少具有4个不同的轴突但是不能多于6个，否则就有浪费能量的情况发生，其中2个输入端，2个输出端，一个控制端。其中控制端能够控制神经元的通、断、反相，保持，结合输入输出端能够形成不同的逻辑，甚至单独能够形成单触发器。

    触发器的逻辑是由当时的长公主柔福公主，亲自设计的，长公主柔福天资聪颖，蕙质兰心，对于数学和逻辑具有极高的天赋，属于天生的互感者，在皇家科学院的附属小学的时候就显示了自己的极高的领悟能力和高智商。她第一次总结出了四进制的数字逻辑，在老师的鼓励下，公主读附属中学的时候，就在皇家科学院的数学期刊上发表了《关于四进制的计数逻辑》的论文，引起了帝国科学界的极大兴趣，该逻辑自洽，并且具有基础性。后来四进制的数字逻辑成为大学生必修课。

    心灵技师开始制作能够实现逻辑运算能力的模块，采用一个神经元能够仿真出来4中不同的清晰的逻辑特征，采用不同的点位， 100mv， 50mv，-50mv，-100mv，能够实现四种逻辑，并且能够实现双向传输。

    最初实现了2个单独的神经细胞的连接和信号传输，后逐步发展到5个，后来到100个的10x10阵列，后来发展出立体架构的4x4x4结构的立体神经元信号传输和控制。采用微电极连接到生物芯片上，而生物芯片浸泡在凝胶营养液中，凝胶营养液能够保证细胞电极的定位可靠性，三维结构的神经元阵列刚开始很大，4x4x4的结构需要一个柜子大小，后来经过改进逐步减小了体积，甚至100x100的三维神经阵列都可以放在一个1立方厘米的白糖块大小的结构中，采用积木式结构，能够随意组合成为大面积阵列。

    伟大的心灵技师，创造出来逻辑型的门电路，最初采用4个神经元细胞，后来发现一个神经元细胞完全能够实现这种复杂的门电路结构，与门、或门、非门，而根据这三种门电路组合成的与非门、或非门、与或非门、异或门，还有富余，对于神经元甚至有些浪费。因为一个神经元能够组成更多的简单逻辑门。帝国科学院研究发现二进制远远比不过四进制，因为四进制在生物上具有天然的优势，能够充分利用神经元的电信号优势，而二进制太浪费计算速度和存储空间了，是不合算的系统。更加关键的问题是大唐帝国的科技史一开始就是在心灵感应的基础上诞生的，而随之而来的发展就是沿着这条路径一路狂歌，勇往直前，即便学者们知道0和1在防止干扰和误判方便存在优势，但是仍然抵挡不住四进制的多电位逻辑的便捷带来的天然优势，选择四进制几乎是顺理成章，毫无争议的事情。

    随着生物逻辑门的产生，逻辑结构出现了巨大的飞跃，经过了40年的发展，在1326年实现了初步的计算机，计算机主要用来做计算，因为世界上巨量的人口户籍信息，以及大量的书籍和通讯都需要存储和传输，对于计算机的需求量巨大，最初的计算机主要是用来做存储和税收计算的。但是随着天文学，火星探测的加速，对于计算机的需求大幅增加。

    皇家科学院直接投入巨资，要求建设1亿次计算能力的计算机，来处理大量的图像，并且对火星图像进行分析。随后产生了新的编程语言，生物计算机编程语言，以当时的皇帝陛下长公主李柔福的名字命名为“柔福高级语言”，实现了第一次计算机革命。柔福也成为了帝国科学院的计算机学院的名字，叫柔福学院，纪念皇帝陛下最聪明和百姓最敬仰的长公主。

    生物计算机出现也带来了一场广泛性的思想革命，从最开始的代替手工，到后来的在各行各业的大量使用，计算机的普及经过了30年的发展开始进入了家庭。

    从最开始的亿次生物计算机，有3个实验室大小，逐步改进了生物神经芯片，生物芯片的缩小化带来了可靠性的大幅提高，原来的培育的神经元具有死亡率高的特性，随后经过了营养材料的发展，逐步培育出长寿命的神经元细胞，过去容易出现电平错误的情况基本上也消失了，校验的减少也大幅度提升了计算速度。在皇家科学院第一批用于科学研究的计算机到30多年以后进入到家庭的计算机，无论从容量还是计算速度都是不可比拟的。已经开始有人在研究智能计算机。不过智能计算机的研究因为伦理问题，被搁置，并且只能在皇家科学院伦理委员会的监督下进行，步履维艰。

    不过科学计算机也是具有瓶颈的，计算速度的提高开始受限于体积的增加和信号传输速度的瓶颈，神经元的电信号传输速度不够高，虽然很灵活和可靠，但是并不是简单的堆集芯片阵列单元就能够提升计算机的速度。这个瓶颈很久没有突破，造价的高昂，也是生物计算机只能首先应用在帝国专项应用上，所以天文学现在正当风口，第一批生物计算机率先投入到火星图像的分析和研究上。

    计算机将所有的胶片输入计算机存储系统，在其中进行了相关性运算，这个相关性包括时间相关性和空间相关性，还有频率的相关性。

    在时间的相关性分析中，计算机标注出来了经过时间变化的火星关键点的变化规律和运动轨迹，通过分析，能够很直观额看出来火星上具有大型船舶在海上运动，运动区域主要在赤道附近，赤道附近的港口是应该是主要的大型港口，内部运河有小型运动点穿行，根据计算能够看出来火星人的运动轨迹最大只能到赤道外1500里的地方，经过长期观察这个应该是火星人的极限了。另外一个发现就是火星人的船舶巨大，每一个大约有500~1000米长度，150~300米宽度的大概轮廓，但是专家们经过计算，要造这么大的船，传统的木质龙骨是无法满足的，必须有新型材料，这种新型材料应该很明显，火星上大量的赤铁矿是最基本的原料来源。那就是只能是钢铁型船舶，这个推论让帝国高层也大吃一惊，因为帝国的钢铁制造技术还远远没有达到这样的水准，制造这么大的船舶，这么大的船舶的建造需要极高的技术和工程工艺能力，否则不可能下水。船舶运行速度竟然达到100公里/每小时左右，这个数字非常惊人，说明了火星文明掌握了高速动力，能够推动大型船舶长时间的连续航行。

    在做空间性分析的时候，计算机经过了长时间的运算了，输出了结果，以各种图表形式展示了火星的各种状况，根据火星上的建筑经过光照度和日光下落速度等分析，结论是几个巨大的四方形建筑的高度大约为700米左右，边长为1200米，小型的城市建筑每一个的面积不定，从边长30米到50米不等，高度大约为100米正负50米，只有达到这个精度了。城市群体大多数分布在赤道附近的海洋的港口，港口区域应该是由巨大的防波堤建筑，在海岸周边。根据测算火星海洋的海浪高度由于引力很小，所以海洋高度是地球海浪高度的2~3倍。建设这样巨大的防波堤目的显而易见。可以想见巨大的船舶也是为了增加抗浪涌的长度。植被面积大约只占火星面积的10%不到。根据获得较少的一些胶片分析的运河的宽度大约为500米左右。

    频率分析结果倒是让科学家们得到了更多的东西，首先是植被面积和种类，根据火星大气分析，火星大气具有环流特征，应该有常年的季风和海洋环流，气温根据计算赤道附近在30度左右，而在两极温度都在零下100度左右，气候变化剧烈，只有在赤道附近稳定度较高。植被面积很小，但是根据滤光片的胶片分析，绿色植物和紫色植物很多，食物来源应该有一部分是人工种植的田地，种植的植物未知，但是具有快熟特性，在高温的赤道附近，作物的颜色10多天时间就发生了变化，说明植物生长期较短，应该是大面积的农作物。根据农作物的面积计算，依据地球的相对最高产作物的产量，大约能够养活地球人大约1亿人，也就是说火星人的人口规模在1亿左右，当然这个结论只是根据农作物的产量估算的，没有考虑其他食物来源的情况下做出来的。

    对于那几个直径30公里的大圆，无法根据阴影面积和光照做出分析，但是肯定是人工产物，并且那三个大园建造在近似登高的高地上，无法分析，类似图腾一样，但是没有更多的细节。

    生物计算机还分析了更多的信息，经过了图像的差值分析和滤色胶片的分析，形成了多种不同的滤色图，又根据滤色图做出来大量的图像变换，形成了大量的分析数据，这些数据需要科学家进行研读，计算机无法给出答案。