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计算机内部硬件组件
计算机硬件是指执行或运行软件的计算机的物理组件。与经常修改的软件和数据不同，计算机硬件很少更改。此术语不仅包括个人计算机，还包括从汽车和设备的嵌入式系统到工业机械的所有类型的计算机系统。在计算机内部，主板用作中央电路板，为CPU，RAM，固件和公共汽车等组件提供电气连接。CPU通常称为计算机的大脑，通过以下四个步骤执行程序：获取，解码，执行和写入。RAM是快速访问的内存，当计算机启动时已清除。它直接连接到主板并存储运行程序。存在各种类型的RAM，以著作，波动性等为特征。固件位于硬件和软件之间，是一个嵌入在微控制器等设备中的程序。从ROM通过BIOS加载，它在微处理器或微控制器上执行。硬件及其软件之间的连接很强。大多数插入现代系统的设备本质上都是迷你计算机，它们运行了自己的独特软件。这些设备中的一些设备将此软件存储在内置的读取内存（ROM）中。电源单元将高压AC功率转换为内部组件的低压直流电源。典型的计算机电源符合ATX外形，从而允许互换性和待机模式等现代功能。两者都称为光盘驱动器。可移动的媒体有多种形式，CD是最常见的。它们价格便宜，但寿命较短。CD的类型包括CD-ROM（用于存储数据），CD-R（可写一次）和CD-RW（可重写）。其他不太流行的格式包括SACD，VCD，SVCD，PhotoCD，PictureCD，CD-I和增强CD。光盘驱动器使用激光或电磁波来读取或写入CD的数据。有两种主要类型：仅读取的CD-ROM驱动器和可以读写的CD作家驱动器。DVD是另一种流行格式，主要用于视频和数据存储。像CD一样，有各种DVD格式，包括DVD-ROM（仅读取），DVD-R/RW（可重写）和DVD-VIDEO/AUDIO，用于特定类型的内容。数字存储的演变导致了各种格式，包括DVD，CD和蓝光光盘。DVD-ROM和DVD作者的工作类似于CD-ROM和CD作者，而DVD-RAM读取并写入DVD-RAM变化。蓝光是利用蓝色激光技术的高清视频和数据存储的一种新格式。其容量最多可存储在双层盘上，超过DVD。用于读写蓝光光盘的设备与CD的设备相似。软盘曾经流行过，很大程度上被光学驱动器和闪光驱动器所取代。虽然仍然便宜，但软盘与价格相比提供了有限的存储空间，从而使其使用不合理。计算机内的内部存储包括硬盘，固态驱动器和磁盘阵列控制器。磁盘阵列控制器添加了额外的磁盘缓存。硬盘将数据存储在磁性表面上，而固态驱动器则使用闪存来更快地访问。磁盘阵列管理物理驱动器并呈现逻辑单元，通常实现硬件RAID。（注意：原始文本已重写，重点是清晰度和可读性，保持与原始的含义相同。）独立驱动器（RAID）技术的冗余阵列结合了多个硬盘驱动器，以提高性能，可靠性和数据存储能力。此资源涵盖了必不可少的计算机组件及其功能，非常适合学者或新手计算机的功能。视觉图在本文末尾可用。中央处理单元（CPU），通常称为计算机的“大脑”，执行指令，执行计算并解释来自输入设备的数据。现代CPU具有多个内核，使他们可以同时处理多个任务，从而提高效率和速度。主板是连接所有计算机组件的主电路板。它为零件，包含CPU，存储器和插槽之间的通信提供了电气连接，用于图形卡，存储设备和外围设备。BIOS/UEFI固件有助于启动计算机。随机访问存储器（RAM）在计算机运行时暂时存储数据，从而允许CPU快速访问数据，从而加快处理时间。更多RAM启用同时处理更多任务并运行复杂的应用程序而不会放慢速度。但是，计算机关闭时丢失了RAM数据。存储设备永久存储数据。硬盘驱动器（HDD）使用旋转磁盘以较低的成本来实现较大的存储容量。固态驱动器（SSD）使用闪存以更快，更可靠的数据访问，但通常更昂贵。SSD由于其速度优势而变得流行，大大减少了引导时间并改善了整体系统性能。电源单元（PSU）将电源从插座转换为计算机的可用形式，为每个组件提供必要的电压和电流。PSU还调节电流以保护计算机免受电力潮的侵害并确保正确的功能。图形处理单元（GPU）呈现图像，视频和动画。虽然CPU管理基本的图形任务，但GPU专门处理复杂的视觉数据，使其对于游戏，视频编辑和图形密集型应用程序至关重要。GPU作为具有自己内存的集成组件或专用卡。冷却系统对于将计算机的温度保持在安全的水平以防止过热和损坏至关重要。在计算机系统内部，需要控制温度。CPU和GPU会产生很多热量，尤其是在运行苛刻的程序时。为保持冷静，大多数计算机都依靠风扇和散热器。风扇拉动凉爽的空气并推出热空气，而散热器则有助于消散处理器的热量。高性能机器可能会使用液体冷却系统，这些液体冷却系统可以更有效地吸收和释放热量。这些卡允许用户自定义其计算机，而无需更换整个主板。扩展卡是其他电路板，可以插入计算机的主板中以添加新功能或增强现有功能。扩展卡的示例包括用于多个硬盘驱动器的网卡，USB端口和RAID控制器。网络接口卡（NIC）使计算机能够连接到基于本地或基于Internet的网络。可以使用以太网电缆或使用Wi-Fi进行连线。NIC负责通过网络发送和接收数据，使计算机可以与其他设备通信并访问Internet。声卡是专门用于处理音频处理的扩展卡。尽管许多现代主板具有内置的音频功能，但专用的声卡提供了卓越的声音质量，更好的保真度，环绕声功能和高级音频效果。这些卡在发烧友，游戏玩家和音频生产中很受欢迎，因为它们提供了更身临其境的音频体验。案例或底盘包含所有计算机的内部组件。它可以保护它们免受灰尘，碎屑和物理伤害。案例有各种尺寸，具体取决于用户需求，例如完整的塔，中塔和小型尺寸。此案在气流管理中也起着至关重要的作用，这对于维持系统的温度至关重要。输入设备允许用户与计算机进行交互。键盘和小鼠是输入数据和导航系统的最常见输入设备。其他示例包括麦克风，扫描仪和网络摄像头。这些设备将物理操作或数据转换为计算机可以处理的数字格式。输出设备显示或产生计算机处理的结果。显示器是主要输出设备，显示用户界面，应用程序和多媒体内容。打印机，扬声器和投影仪是输出设备的其他示例。这些设备将数字信号从计算机转换为可读或可感知格式。尽管在现代计算机中不太常见，但光驱动器仍将数据读取和写入CD，DVD和Blu-ray盘等光盘。这些驱动器使用激光读取在光盘表面上编码的数据。尽管许多计算机现在都依赖数字下载和USB存储，但光学驱动器仍然可用于访问旧媒体或创建备份。外围设备是通过端口或插槽连接到计算机的外部组件。增强计算机功能而无需修改内部硬件，外围设备，例如外部硬盘，USB闪存驱动器，打印机和图形处理单元（GPU）提供了增加功能。这些设备与计算机无缝集成，优化性能，而无需在计算机本身内安装。每个组件在确保有效的操作中起着至关重要的作用，从处理数据到存储信息并提供用户界面。随着这些零件的协调，它们使计算机能够解决令人印象深刻的任务范围。无论您是构建一个新系统，升级现有设置，还是只是寻求理解计算机功能，掌握这些组件的角色是必不可少的。
生物技术学家所需的技能
生物技术已成为一个变革性领域，在医学，农业和环境科学之间具有重要意义。随着其快速增长，对具有专业技能的专业人士的需求越来越多，可以满足行业的需求。获得基本能力可以显着提高职业前景并加强简历。发展特定生物技术学家技能方面的专业知识对于促进就业能力和释放该行业内的各种机会至关重要。基因编辑是一个关注的关键领域，它彻底改变了遗传疾病，农业改善和新疗法的方法。基因编辑在修改遗传物质方面具有精度，尤其是通过CRISPR-CAS9系统，允许在DNA序列中进行靶向改变。这项技术具有在其来源治疗遗传疾病的巨大希望，通过纠正DNA级误差来解决囊性纤维化和镰状细胞贫血等疾病。然而，道德考虑是基因编辑对话不可或缺的一部分，并开发了监管框架以确保负责任和道德使用。公众参与对于制定这些政策，平衡科学进步与社会价值观至关重要。重点的另一个关键领域是生物信息学，这标志着研究人员如何处理和解释生物学数据的转变。生物信息学提供了用于管理和分析大量数据集，桥接生物学和数据科学的计算工具。算法和软件促进了大规模数据的组织和分析，允许根据证据获得明智的决定。对生物信息学家的需求正在增长，因为行业认识到其在破译复杂数据集和推动创新方面的价值。教育计划正在不断发展，以满足这一需求，提供专门的课程，使学生为学生提供Python或R，统计模型和生物学原理等编程语言。职业合并生物学和技术是创新的温床。PCR技术：生物技术中的游戏改变者是聚合酶链反应（PCR）。这种方法使研究人员可以从微小的样品中增加数百万次的特定DNA段。它用于取证，临床诊断等。是什么使PCR如此通用？它可以以高精度和速度扩增DNA。这是其工作原理：首先，热量将DNA链分开（变性）。然后，引物与目标区域（退火）结合，定义了放大的内容。接下来，DNA聚合酶通过添加核苷酸（扩展）来构建新链。此周期重复，导致超快速扩增。PCR随着调整增强其功能和应用的调整而发展。实时PCR可让您量化基因表达分析和病原体检测的DNA。逆转录PCR（RT-PCR）在扩增它之前将RNA转换为DNA，从而可以研究基因表达模式和病毒检测。这些进步表明PCR适应于满足各种研究和临床需求的能力。分子克隆：这种生物技术中的基本技术使科学家可以创建特定DNA片段的副本。这是基因工程的必备，使研究人员可以研究和操纵各种生物体的基因。为此，您将DNA片段插入矢量 - 一种特殊的分子，将遗传物质携带到宿主有机体。质粒和噬菌体是分子克隆中使用的常见矢量。然后将重组DNA引入宿主细胞（通常是大肠杆菌细菌）。该细胞复制，产生许多插入基因的副本。成功的克隆是通过纳入载体中的抗生素耐药基因等标记来鉴定的。分子克隆在研究和行业中具有深远的应用。在药品中，它产生用于治疗疾病（例如胰岛素和生长激素）的必需蛋白质。克隆也有助于农业中的转基因生物（GMO），使农作物对害虫有抵抗力，更有营养。DNA测序：这种生物技术中的尖端工具揭示了生物的遗传蓝图。通过确定DNA分子中核苷酸的精确顺序，研究人员解锁了对生物学功能的宝贵见解。测序技术的进步提高了准确性和速度，为基础研究及其他地区的新发现打开了大门。下一代测序由于速度提高和成本降低而变得越来越广泛地使用，从而在各个领域开放了机会。在医学中，DNA分析有助于鉴定与疾病有关的基因突变，从而可以较早诊断和量身定制治疗计划。在医学中，DNA分析有助于鉴定与疾病有关的基因突变，从而可以较早诊断和量身定制治疗计划。该技术还通过确定促进肿瘤生长的突变，从而有助于癌症研究，从而使靶向疗法成为可能。除了医疗保健之外，测序在进化生物学中起着关键作用，随着时间的推移追踪物种的历史并提供了对生物多样性的见解。蛋白质纯化对于理解蛋白质在生物过程中的功能和相互作用至关重要。此过程涉及将特定的蛋白质与复杂混合物中隔离开来，从而使研究人员可以更深入地了解其结构和行为。诸如亲和力色谱和电泳之类的技术用于达到高纯度水平，每种方法都针对所讨论的蛋白质的独特特性量身定制。纯化的蛋白质对于药物开发和生物制剂的生产至关重要，作为靶标或活性成分。它们在工业应用中也至关重要，例如生物燃料或食品加工的酶生产。有效的蛋白质纯化使研究人员能够探索蛋白质相互作用，稳定性和活性，从而推动了多个科学学科的创新。细胞培养是生物技术的基本技术，它允许科学家在自然环境之外生长和研究细胞。此方法对于细胞生物学，药物发现和再生医学的研究至关重要。通过维持细胞体外，科学家可以研究细胞过程，测试药物疗效并产生生物制剂。细胞培养在干细胞研究中也至关重要，支持旨在修复受损组织或器官的再生疗法的发展。细胞培养技术的进步增强了体外模型的生理相关性，从而可以更准确地模拟人体组织并提高可预测性。色谱法是一种强大的分析技术，用于分离和分析混合物的组件。它被广泛应用于生物技术中，以用于生物分子的纯化和表征。诸如气相色谱（GC）和高性能液相色谱（HPLC）等技术实现高分辨率分离，每种分离都适用于特定类型的分析物。在药物中，色谱法对于质量控制至关重要，可确保药物的纯度和效力。它也用于环境科学来检测污染物和食品安全中，以鉴定污染物。色谱的多功能性使其成为分析科学的基石。显微镜为科学家提供了一种在微观水平上可视化结构的方式，从而使他们能够深入了解肉眼下面的复杂世界。这项技术彻底改变了从生物学和医学到材料科学和工程学的各个领域。高级生物技术技术（例如显微镜）在分子水平上为生物系统提供了详细的见解。这有助于研究人员了解细胞的工作，互动和对不同条件的反应。在研究环境中，显微镜允许科学家研究细胞结构，跟踪分子过程并观察实时的变化。它也通过帮助医生确定与疾病相关的细胞变化，在临床诊断中起着至关重要的作用。开发测定法或测试对于测量生物样品中特定物质的存在或活性至关重要。这些测定法用于研究，诊断和药物开发，以提供有关生物学过程的准确数据。在药物发现中，测定有助于筛选治疗特性的潜在化合物，从而指导进一步发展。在临床环境中，诊断测定能够快速检测生物标志物，有助于疾病管理。工作生物反应器涉及在受控条件下培养细胞或微生物以生产各种生物产物。生物反应器优化生长和生产力，从而大规模生产生物制剂，疫苗和生物燃料。通过控制温度，pH和氧气水平等关键参数，生物反应器可确保最佳的生物学活性条件。有效的数据分析在生物技术中至关重要，使研究人员可以解释复杂的数据集并得出有意义的结论。随着高通量技术的数据量的增加，数据分析工具和软件的熟练程度至关重要。诸如统计分析，机器学习和数据可视化之类的技术发现了生物学数据中的模式和关系，从而有助于基因组学和蛋白质组学等领域的进步。有效分析和解释数据的能力对于促进科学知识和改善医疗保健结果至关重要。在不断发展的生物技术领域中改善决策和驱动创新至关重要。生物技术学家在该领域起着至关重要的作用，由于全球药品和生物技术公司的扩大，职业机会的增加。生物技术结合了生物学和技术，以在农业，食品和医学等领域进行开创性的发现。作为一名生物技术学家，您可以期望： *单独或作为团队的一部分进行实验 *与主管，同事和同伴合作，通过电话会议 *在工业实验室单位，大学，医院或工厂或工厂或工厂工作 *利用专业实验室设备和机器来创造成果的工业，从而在各个工业中开发了各个方面的技术。由研究公司，政府运营的企业，环境保护小组等雇用，生物技术医生在使用实时病毒，细菌或危险材料时遵循严格的安全协议。典型的生物技术学家的标准工作周为35-40小时，但可能涉及夜班，周末或对实验的持续监测。随着技术和科学进步的不断发展，新的子领域正在出现，为增长和探索创造了动态的环境。生物技术的类型包括使用活生物体或生物分子过程开发新药的医学和健康应用，以及其他领域，例如生物燃料，药品，食品生产，保护等。为各种健康问题开发解决方案，包括识别遗传疾病和治疗某些疾病。海洋生物技术专注于创建疫苗和药物以防止鱼类感染。环境应用涉及检测和控制污染，开发可再生能源并生产可生物降解的材料。生物燃料是通过使用生物质产生的有机化合物和化学物质来降低精炼成本来创建的，这有助于减少温室气体的排放。农业生物技术通过遗传修饰提高了农作物的生产力和有害生物的抗性。工业应用包括酶的生产，可增强味道和食物，以及在较低温度下的清洁。生物技术医生专门研究干细胞研究，癌症研究，微生物科学，病毒学，遗传学，生物化学和药理学。职责包括维护实验室设备，操作计算机，确保满足健康和安全法规，执行实验，遵循新方法，并独立或作为团队的一部分工作。该领域需要技能，例如解决问题，对细节的关注，出色的沟通，组织和分析技能。成为一名生物技术学家，通常需要完成多年的研究，从生物技术学士学位开始。在研究生物技术学位之前，通常建议首先获得一般科学或相关领域的本科学位。此外，一些雇主可能需要或更喜欢具有研究生学历的候选人，例如硕士学位或博士学位，尤其是在学术界或研究中的角色。然后，该基础可以作为医学，生物学，微生物学，化学，过程工程，生物化学，制药科学，环境生物学或化学工程等领域的更专业学位的垫脚石。在您的本科学习期间，您通常有机会通过生物技术领域的工作安置或实习来获得动手经验。这些经验不仅为行业提供了宝贵的见解，而且还使您有机会与有可能成为导师或促进未来职业发展的专业人士建立联系。确保基于实验室的工作经验特别有益，因为它直接适用于就业市场，并在毕业后增强了您的就业能力。但是，在与您的利益和能力一致的领域中获得经验同样重要。在申请角色时，即使通过其他手段获得商业见解也可能是一个重要的优势。进入劳动力时，您可能会接受一项公司入职计划，该计划涵盖有关法规，健康和安全程序以及处理危险物质的基本培训。此外，持续的在职培训将有助于通过生物技术的最新进步来保持最新的技术技能。在某些情况下，公司可能会提供永久合同以及个人发展计划，从而通过参加研讨会和会议来帮助您保持动力，以增强您的专业能力。值得注意的是，对于与生物技术密切相关的角色的专业人员，有多种替代职称。生物技术领域内的职业发展可能会取决于多个因素，包括专业领域，公司规模，行业和资格。凭借足够的经验，有可能晋升为更高级角色或探索组织的其他领域，例如生产，业务开发，IT或监管事务。生物技术部门的一些大公司可能会发布与药品，生物化学和医学专门相关的职位空缺，而较小的公司可能会在不同的职位上做广告。生物化学家，基因组技术人员，生物工程师，微生物学家和生物处理工程师都是可以在食品制造，农业组织，研究机构，化学公司或制药公司等各种行业工作的专业人员。生物技术学家的平均工资每年约为30,911欧元，这可能会根据工作重点，行业和个人经验等因素而波动。在私人商业部门中，大型公司的高级职位可能会提供更高的薪水。工资数字可能会根据雇用组织，候选人的经验，学术背景和地点而有所不同。