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DNA计算建立在分子生物学发展的基础之上,不同于传统的计算方法,DNA计算以DNA分子作为媒介来完成各种运算过程,借助DNA分子易取材,高存储量以及巨大并行性等优点,DNA计算机有望突破传统计算机发展的不足之处,为一些传统计算机无法求解的问题提供一个较好的解决方案。本文主要结合DNA自组装技术在图论中图的顶点着色问题以及最大团问题的应用展开了研究。首先叙述了 DNA计算的发展背景、基本思想以及目前的研究状况,并列出了本文所研究的内容;通过介绍关于DNA计算中的一些基础知识以及操作方法,为后面模型的建立奠定理论基础;再通过展开对DNA自组装技术的研究发展过程及应用前景的介绍,并分别阐述了本文中DNA自组装过程中的重要介质:自组装纳米颗粒和三链DNA。DNA自组装技术作为一种生物计算中的一项方法,在N-P问题中有着很强的应用价值。在本文中分别介绍了利用自组装纳米颗粒求解图的顶点着色问题以及利用三链DNA求解最大团问题。在求解图的顶点着色问题时,文章利用自组装纳米金属颗粒成功建立了求解图的顶点着色问题的模型。首先,将图的顶点进行自组装设计;其次,根据顶点构造相应的连接探针,二者通过碱基互补配对自动生成初始数据池;最后,利用特殊结构的删除探针对数据池中的方案进行筛选,结合凝胶电泳得到满足条件的解。该模型无需对DNA片段进行编码,操作简单,在检测解时无需酶的参与,降低了复杂度,提高了运算效率。在求解最大团问题时,首先将最大团问题中的顶点编码为DNA片段,进行生化反应,组合成所有可能的情况,然后利用三链模型对解进行筛选,最终得到图的最大团。该模型降低了编码的复杂度,提高了检测效率,其他的N-P问题也可用此方法来求解。DNA分子是具有代表性的纳米尺度的物质,本身所具有的物理特性以及生物特性都是其他材料所不能企及的。使用DNA计算,制备方式简单,操作起来灵敏度高,复杂度低,而且所消耗的成本小,具有可开发性。在求解问题复杂的问题时,能够自发的进行匹配与生成,具有可操作性。图[25]表[1]参[62]