

法国查尔斯·萨德隆研究所和艾克斯-马赛大学的研究人员已经将二进制数据构建到一根合成聚合物链中,这是一条比头发丝细约60,000倍的微小化学信息链。
据该文章的合著者之一、查尔斯·萨德隆研究所副所长让-弗朗索瓦·卢茨(Jean-Francois Lutz)称,这项技术有望在未来几年内将数据存储的未来推进到纳米级别,该文章已发表在《自然·通讯》上。
目前,存储一个泽字节(10亿太字节)大约需要1000公斤钴合金,这是硬盘中使用的材料。而卢茨合成聚合物的一个泽字节大约只需要10克。
构建聚合物的过程就像串珠子。最基本层面,数字信息被编码成零和一。研究人员指定了称为单体的特定化学成分来代表零和一。要构建聚合物,只需按照特定顺序将这些单体化学连接起来,即可创建聚合物。科学家使用质谱仪(一种常用于测序DNA的设备)来读取数据。
这项技术仍处于起步阶段。卢茨表示,研究已进行约两年,目前研究人员只能将少量字节的信息连接在一起。但卢茨寄予厚望,希望在未来五年内能够处理千字节的信息。他认为,近期在以类似方式编码生物DNA链方面的进展,为合成聚合物技术的进步指明了方向。
哈佛医学院和Technicolor公司的研究人员在DNA中存储数据方面处于领先地位。
DNA不像二进制只有两个选项,它有四个碱基(用字母G、A、T和C表示)。因此,通过将数字文件简化为二进制,然后将其与DNA碱基匹配,研究人员能够将10兆字节的数据编码到DNA序列中,并在数小时内将其解码。
哈佛大学遗传学教授乔治·丘奇(George Church)此前曾使用这种DNA方法将他的书打印成7000万份DNA副本,将所有数据装在一滴液体中,并在《科尔伯特报告》节目中首次展示了这项技术。
Technicolor和哈佛大学正着眼于利用这项技术来存储大量媒体用于归档目的。DNA可以在一滴液体中容纳数拍字节的信息,并在合适条件下保存超过10万年,这比软盘等存储介质要优越得多。
然而,目前最大的限制是时间。目前,编码10MB(仅占一部长篇电影大小的一小部分)需要数天时间,解码相同10MB数据也需要大约八小时。他们预计在两到三年内能够编码长篇电影,届时该技术将开始具有商业可行性。
研究合成聚合物的卢茨表示,尽管他的工艺距离可行还有几年时间,但它实际上比DNA更适合数据存储任务。
卢茨说:“DNA实际上是由生物学和进化设计用于生物环境的,但如果你想在纳米技术领域工作,那是一个非常不同的环境。”“我们的想法是,化学可以提供比DNA更容易合成且成本更低的东西。”