如今，我們可以透過口袋裡的小型電腦獲取人類所有的知識。 所有這些數據都必須儲存在某個地方，但大型伺服器佔用大量實體空間並需要大量能源。 哈佛大學的研究人員開發了一種使用有機分子讀取和寫入資訊的新系統，該系統可能在數千年內保持穩定和功能。
DNA 是自然世界中儲存資訊的工具，這是可以理解的——它可以在一個微小的分子中儲存大量數據，並且極其穩定，在適當的條件下可以保存數千年。 最近，科學家們透過在鉛筆尖、噴漆罐中記錄 DNA 數據，甚至將數據隱藏在活菌中來探索這種能力。 但使用DNA作為資訊載體存在一些障礙；讀取和寫入它仍然是一個相當複雜且緩慢的過程。
「我們將使用一種不直接借鑒生物學思想的策略，」這項新研究的作者之一布萊恩·卡弗蒂說。 “相反，我們依靠有機化學和分析化學常用的技術，開發了一種使用小、低分子量分子來編碼訊息的方法。”
研究人員沒有使用DNA，而是使用了寡肽，也就是由不同數量的胺基酸組成的小分子。 新儲存介質的基礎是微孔板——一塊帶有 384 個微小細胞的金屬板。 每個單元中放置不同的寡肽組合來編碼一個位元組的資訊。
此機制基於二進位系統：如果存在特定寡肽，則將其讀取為 1，如果不存在，則讀取為 0。這表示每個單元中的程式碼可以代表影像的一個字母或一個像素。 識別細胞中存在哪種寡肽的關鍵是其質量，可以使用質譜儀獲得。
在他們的實驗中，研究人員能夠記錄、保存和讀取 400 KB 的訊息，包括演講稿、照片和圖片。 根據團隊介紹，平均寫入速度為每秒 20 位，讀取速度為每秒 99,9 位，準確率高達 XNUMX%。
科學家表示，新系統有幾個優點。 寡肽可以穩定數百或數千年，使其成為長期檔案資料儲存的理想選擇。 它們還可以在更小的物理體積中儲存更多的數據，甚至可能比 DNA 還要多。 因此，紐約公共圖書館的全部內容可以保存在一茶匙的蛋白質中。
該系統可以與多種分子一起工作，並且可以比基於 DNA 的同類系統更快地寫入數據，儘管研究人員承認讀取速度可能相當緩慢。 無論哪種方式，未來都可以透過更好的技術來改進該技術，例如使用噴墨印表機記錄資料和改進的質譜儀來讀取資料。
該研究發表在科學期刊上 .
來源： 3dnews.ru