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分子逻辑器件是当前国际学术界的研究热点。北京大学化学与分子工程学院物理化学研究所郭雪峰研究员和中国科学院化学所有机固体重点实验室张德清研究员目前在《2008科学发展报告》发表了一篇题为“分子逻辑”的文章。文章对分子逻辑的概念及其发展现状进行了简单介绍，并重点介绍了半加器和半减器、全加器和全减器，最后对分子逻辑研究的机遇和挑战进行了分析和总结。

文章首先简单介绍了分子逻辑的概念及研究热点。分子逻辑是对分子或超分子实施两个或两个以上的复杂操作，得到相应的逻辑信号，适用于0、1二进制的布尔逻辑运算，从而达到数字计算的目的。分子逻辑器件主要是利用化学体系中分子在外界刺激下发生的酸碱反应，构象变化，光诱导的电子、质子和能量转移反应，光诱导的异构化，氧化还原反应以及各种超分子化学变化来实现逻辑运算。分子逻辑的研究不仅可以大大推动分子电子学的研究的发展，最终构建新一代的分子计算机，而且也有助于我们加深对许多重要而复杂的生物过程的理解。目前的研究热点和难点是如何把相对比较简单的逻辑门，合理地集合起来组成更高层次的相对比较复杂的逻辑回路，如半加器，半减器，全加器和全减器等。

接着，文章对半加器和半减器、全加器和全减器进行了介绍。半加器和半减器都要求有两种输入信号（I1和I2）和两种输出信号（和位数和进位数），完成加法和减法运算。前者是一个AND逻辑门和一个XOR逻辑门的组合；后者是一个AND逻辑门和一个INHIBIT逻辑门的组合。而要想实现分子计算机，科学家们必须完成全处理器的设计，譬如全加器和全减器。一般来讲，全加器和全减器分别需要两个半加器或半减器的组合，即全处理器需要复杂性强得多的体系来完成逻辑运算，它必须能接受至少三个输入信号，给出至少两个输出信号。由于全处理器需要更复杂性的分子体系，因此目前全处理器的设计是难点。用纳米管和纳米线来实现纳米尺寸上的逻辑运算从结构和原理上都更接近于传统的电子器件，更具有应用的前景。

最后，文章指出，分子逻辑研究需要化学、物理和材料学的跨学科研究，目前仍存在很多亟待解决的问题，离实际应用还有相当大的距离。但是分子逻辑器件具有独特的优势，具有广阔的应用前景。（摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2008科学发展报告》）