可采用有机小分子进行长期稳定的信息存储

随着数据呈“爆炸式”地持续增长，越来越多的信息存储在越来越少的空间中，甚至连“云”（其名称意味着不透明的无尽空间）最终也将耗尽空间，无法阻止所有的黑客，并急剧地消耗着能量。现在，哈佛大学开发的一种存储信息的新方法，可稳定地存储数据达数百万年。它处于会遭到黑客攻击的互联网之外，而且在写入数据之后不会消耗能量。你需要的仅仅是一名化学家、便宜的分子以及宝贵的信息。

描述这项新技术的论文第一作者、乔治·怀特塞兹（George Whitesides）实验室的博士后访问学者、哈佛大学教授布瑞恩·卡弗蒂（Brian Cafferty）表示：“这就像通过一小匙蛋白质来存储纽约公共图书馆的内容。”他与米兰·密克西切（Milan Mrksich）及其在美国西北大学的研究小组合作开展了这项工作。

卡弗蒂表示：“至少在这个阶段，我们并没有发现这个方法会与现有的数据存储方法产生竞争，我们反而发现这个方法与现有技术互补。作为初始目标来说，它非常适合长期的档案数据存储。”哈佛大学信息服务中心的计算机存储设备（图片来源：JusTIn Ide，哈佛大学新闻办公室）

卡弗蒂的化学工具也许无法取代“云”。但是，这个文件系统提供了一种替代生物存储工具的方案，该方案非常诱人。近期，科学家们研究出如何 *** 控我们基因信息的忠诚守护者来编码更多的信息，而不仅是眼睛颜色的信息。研究人员们现在可以合成DNA链来记录任何信息，包括猫的视频、饮食趋势、烹饪教程（他们是否应该这么做又是另一个问题）。

虽然DNA与计算机芯片相比非常小，但是在分子世界中高分子却非常大。而且，DNA合成需要熟练且经常重复的劳动。如果每条信息都要从头开始设计，那么高分子存储将变成漫长且昂贵的工作。卡弗蒂表示：“我们打算研究出一个策略，并不是直接借用生物学。取而代之的是，我们依赖于有机化学与分析化学中的常见技术，开发出一个采用小型、轻量的分子来编码信息。”

仅仅通过一次合成，团队就可以制造出足够的小型分子，从而一次编码多个猫视频。因此，这个方案与基于DNA的方案相比，劳动密集程度更低，也更便宜。团队选择了寡肽（两个或者更多的肽绑定在一起）作为他们的轻量分子。寡肽很常见，也很稳定，而且比DNA、RNA或者蛋白质都更小。

根据它们的氨基酸数量与种类，各种寡肽的质量也不同。即使混合在一起，它们也可以互相区分开来，就像字母汤里面的字母一样。

用字母组成单词有点复杂：在微孔板（如同迷你版的打地鼠游戏机，但是有384个鼠洞）中，每个洞都含有不同质量的寡肽。就像墨水在纸张页面上被吸收一样，寡肽混合物在存储它们的金属表面上聚集起来。如果团队想要读回它们所“写”的内容，他们需要通过质谱仪观察某个洞，质谱仪会根据质量分类这些分子。这样一来，他们就可以知道寡肽存在与否：它们的质量暴露了它们。

然后，为了将一大堆杂乱的分子转化为字母与单词，他们借助于二进制代码。例如，“M”采用8个寡肽中的4个，每个都具有不同质量。这四个寡肽在洞中漂浮，接收一个“1”；另外四个接收“0”。分子二进制代码代表一个相应的字母，如果信息是一幅图像，那么就代表相应的像素。

通过这种方法，8个寡肽的混合物可以存储一个字节信息；32个可以存储四个字节信息；越多的寡肽存储的信息就越多。