ทุกวันนี้เราสามารถเข้าถึงความรู้ของมนุษยชาติทั้งหมดได้จากคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กในกระเป๋าของเรา ข้อมูลทั้งหมดนี้ต้องถูกเก็บไว้ที่ไหนสักแห่ง แต่เซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่ใช้พื้นที่ทางกายภาพจำนวนมากและต้องใช้พลังงานจำนวนมาก นักวิจัยของ Harvard ได้พัฒนาระบบใหม่สำหรับการอ่านและเขียนข้อมูลโดยใช้โมเลกุลอินทรีย์ที่อาจคงความเสถียรและใช้งานได้นับพันปี
เป็นที่เข้าใจกันว่า DNA เป็นเครื่องมือในการจัดเก็บข้อมูลในโลกธรรมชาติ โดยสามารถจัดเก็บข้อมูลจำนวนมหาศาลในโมเลกุลขนาดเล็กและมีความเสถียรอย่างยิ่ง โดยสามารถคงอยู่ได้นับพันปีในสภาวะที่เหมาะสม เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจความสามารถนี้โดยการบันทึกข้อมูลใน DNA ที่ปลายดินสอ ในกระป๋องสีสเปรย์ และแม้กระทั่งโดยการซ่อนข้อมูลในแบคทีเรียที่มีชีวิต แต่มีอุปสรรคในการใช้ DNA เป็นตัวพาข้อมูล การอ่านและการเขียนยังคงเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อนและช้า
“เราจะใช้กลยุทธ์ที่ไม่ยืมแนวคิดมาจากชีววิทยาโดยตรง” Brian Cafferty หนึ่งในผู้เขียนการศึกษาใหม่กล่าว แต่เราอาศัยเทคนิคทั่วไปในเคมีอินทรีย์และเคมีวิเคราะห์ และพัฒนาแนวทางที่ใช้โมเลกุลขนาดเล็กและมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำในการเข้ารหัสข้อมูล"
นักวิจัยใช้โอลิโกเปปไทด์ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนต่างๆ กันแทน DNA พื้นฐานสำหรับสื่อบันทึกข้อมูลแบบใหม่คือไมโครเพลท ซึ่งเป็นแผ่นโลหะที่มีเซลล์ขนาดเล็ก 384 เซลล์ โอลิโกเปปไทด์ที่แตกต่างกันจะถูกวางไว้ในแต่ละเซลล์เพื่อเข้ารหัสข้อมูลหนึ่งไบต์
กลไกนี้ขึ้นอยู่กับระบบไบนารี่: หากมีโอลิโกเปปไทด์อยู่ ก็จะอ่านเป็น 1 และถ้าไม่มีก็จะอ่านเป็น 0 ซึ่งหมายความว่าโค้ดในแต่ละเซลล์สามารถแทนตัวอักษรหนึ่งตัวหรือหนึ่งพิกเซลของรูปภาพได้ กุญแจสำคัญในการรู้ว่าโอลิโกเปปไทด์ชนิดใดที่มีอยู่ในเซลล์คือมวลของมัน ซึ่งสามารถรับได้โดยใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์
ในการทดลอง นักวิจัยสามารถบันทึก บันทึก และอ่านข้อมูลได้ 400 KB รวมถึงบันทึกการบรรยาย ภาพถ่าย และรูปภาพ ทีมงานระบุว่าความเร็วในการเขียนเฉลี่ยอยู่ที่ 20 บิตต่อวินาที และความเร็วในการอ่านอยู่ที่ 99,9 บิตต่อวินาที โดยมีความแม่นยำ XNUMX%
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าระบบใหม่มีข้อดีหลายประการ โอลิโกเปปไทด์สามารถคงตัวได้หลายร้อยหรือหลายพันปี ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดเก็บข้อมูลถาวรในระยะยาว นอกจากนี้ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากขึ้นในพื้นที่ทางกายภาพขนาดเล็ก ซึ่งอาจมากกว่า DNA อีกด้วย ดังนั้นเนื้อหาทั้งหมดของห้องสมุดสาธารณะนิวยอร์กจึงสามารถเก็บรักษาไว้ในโปรตีนหนึ่งช้อนชาที่เต็มไปด้วยโปรตีน
ระบบสามารถทำงานร่วมกับโมเลกุลได้หลากหลายและสามารถเขียนข้อมูลได้เร็วกว่าโมเลกุลที่ใช้ DNA แม้ว่านักวิจัยจะยอมรับว่าการอ่านอาจค่อนข้างช้าก็ตาม ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด เทคโนโลยีนี้สามารถปรับปรุงได้ในอนาคตด้วยเทคนิคที่ดีกว่า เช่น การใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทเพื่อบันทึกข้อมูล และปรับปรุงแมสสเปกโตรมิเตอร์เพื่ออ่านข้อมูล
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ .
ที่มา: 3dnews.ru