- 文献综述（或调研报告）：
随着后摩尔时代的到来，人们开始寻找能够突破硅基物理限制的方式，在众多的候选方案中，分子计算由于其极小的尺寸、能耗和较高的灵活性引起了人们的注意。另一方面，近年来信息的总量和维度的增大急需便携、可穿戴、可植入终端的的发展。而现有硅基技术的人体异质性、较高的功耗限制了这些发展。
综上，作为生物体遗传信息载体的DNA成为了理想的新型工程材料。前人以在这方面做了一些工作：前人在通过数字逻辑实现基础运算模块上已经有了一些工作[1,2,3,12]，他们展示了如何使用化学反应来实现数字逻辑。在[1]中，作者展示了如何使用逻辑门制作一个数字加法器，这是一种通过现有的硅基电路的方案进行映射得到的，由于CRNs被证明可以实现图灵机的功能因此使用这样的映射是合理的，但缺点是设计的复杂度较高，且为了实现数字电路设计了对反应速率较为苛刻的限制，这样的设计在实现时可能会遇到一定的困难。在[3]中作者则通过迭代加法的方式实现了乘法的功能，这篇文章通过实现设定的伪代码实现了乘法的功能，其通过迭代的方式减少了复杂度，但其至少有一个乘数为整数使得其也有相应的不便之处，同时由于其使用了迭代的方法，对时间的消耗也会相应的增加。在[2]中则通过化学反应实现了固定乘数的乘法，这种方案非常的简单，利用化学反应的性质自然的实现了相应的功能，因此其时间复杂度和使用的分子种类都较少，适合处理数据流。当然，其也存在相应的缺点，由于使用了化学反应自身的性质，其规定了化学反应的类型，因此若乘数较大，可能会无法实现或者需要更多种类的分子来进行转换，同时，其无法自由的控制乘数的大小，若乘数不为整数，结构将会变的十分复杂，以至于不能实现。在[12]中,作者通过卡诺图的方式实现了对CRNs输入输出的控制，这种方案非常接近于现在fpga查表寻找输出的设计，可以通过这样的方式解决几乎所有基于数字信号的设计，同时能将分子种类的复杂度控制在一个有限的值内。看起来效果比较理想，但同时也存在实现困难的问题，其会将一个物质于多种反应产生关系，这其实是在现实中是难以实现的，且会随着卡诺图的增大不断增加设计的难度，这使得具体实现变得困难。
之后则是对分子反应时钟信号的研究，如果需要设计一个复杂的运算系统，时钟信号是不可缺少的。前人在这方面已经进行了一定的研究：在[11]中，作者提出了一套较为完整的时钟信号的生成方案，通过和时钟信号进行组合，我们就能够简单的完成对运算模块时许的控制，由此可以成功的减少设计难度，有原来的组合逻辑、异步时序逻辑转换为同步时序逻辑。由此可以设计流水线，并行等各类复杂的运算。虽然文中为了达到数字电路时钟信号的效果加入了部分对实现较为苛刻的反应，但其设计时钟的思想是可以借鉴的。
由于时钟信号的生成本身就需要较大的分子消耗。因此当使用较小的系统时，我们
虽然前人的研究很多，在这之中并没有人提供了一个利于实现的完整一套基于模拟信号的运算模块的设计。和基于数字信号的设计相比，模拟信号的有点如：1.其拥有较低的复杂度，由于基于数字信号设计基本由“1”和“0”组成，因此在使用时会出现频繁的“1”和“0”之间的跳动。使用化学反应网络对其进行实现将变得非常的困难且没有效率，每一比特都需要使用多种分子进行记录。而模拟信号则没有这样的特点可以较为平缓的变化。2.化学反应需要一个较电路而言更长的变化时间，其难以适应数字信号快速的电平跳动，以至于实现时速度受到限制。因此我们需要通过设计新的模块来填补这部分的空缺。
由于专业原因，我们对DNA反应并不熟悉。通过查阅相关资料我们可以得知：根据[4]我们可以得知我们可以将任意双分子反应的CRNs(化学反应网络)转化为DNA链置换反应。由于双分子反应只能允许反应物为两个，这将对CRNs的构造产生较大的麻烦。通过查阅文献，根据[5,6]我们可以得知，通过适当的方法，可以将多分子反应CRNs转换为DNA链置换反应。因此，我们可以认为：若不计复杂度消耗，任意CRNs都可以通过DNA链置换反应来实现。于此同时，根据[7]我们可以将任意的CRNs转换为常微分方程。常微分方程无法直接转换为CRNs，但是我们可以通过主动构造的方式制作一个可以实现的常微分方程。因此，找到能够实现为CRNs的拥有特定功能的常微分方程将成为我们工作的重心。
对于仿真方面，现在一般有常微分方程仿真[8]和随机仿真[9]。常微分方程仿真主要是通过将CRNs转换为常微分方程并进行仿真，这种仿真的仿真结果将是固定的，因此会和实际情况有一定差距，但其适合初步的研究且仿真速度较快。随机仿真则是通过模拟的方法随机的对数据进行抽样并处理，其更贴近实际情况，能够仿真一些没有固定公式，较为复杂的过程，但由于仿真过程随机，多次仿真的结果可能不同，且相对消耗运算量。
这都是一些较为古老的方法，但同时其正确性也能得以确认。一个完整的关于化学反应网络的特性的理论已经被建立[10]通过这些手段，我们可以较为精确的仿真结果。
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