生命科學(xué)與半導(dǎo)體技術(shù)融合為信息存儲(chǔ)帶來(lái)新思路

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和文明的進(jìn)步，人類活動(dòng)越來(lái)越依賴信息，相應(yīng)的信息量也呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。目前，半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)越來(lái)越難以滿足日益增長(zhǎng)的信息存儲(chǔ)需求。

生命科學(xué)與半導(dǎo)體技術(shù)的融合為信息存儲(chǔ)帶來(lái)了新的思路，基于生物介質(zhì)的各種存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。但這些存儲(chǔ)技術(shù)大多是通過(guò)不同的分子結(jié)構(gòu)對(duì)外部信息進(jìn)行數(shù)字編碼，信息一旦寫入就無(wú)法修改。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)研究所胡濤課題組和國(guó)際專家研究小組實(shí)現(xiàn)了基于絲蛋白的大容量生物存儲(chǔ)技術(shù)。該存儲(chǔ)技術(shù)采用生物相容性好、易于摻雜和功能化、降解速率可控的天然絲蛋白作為信息存儲(chǔ)介質(zhì)，采用近場(chǎng)紅外納米光刻技術(shù)作為數(shù)字信息寫入方法。

目前，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用該技術(shù)對(duì)《家吃樹葉圖》、《空谷鳥鳴》等文本、圖像、音視頻文件進(jìn)行了記錄、存儲(chǔ)和“讀取”。相關(guān)成果已發(fā)表在國(guó)際知名期刊《自然-納米技術(shù)》上。

“絲蛋白存儲(chǔ)器作為一種大容量、高可靠性的新型存儲(chǔ)技術(shù)，不僅能像普通半導(dǎo)體硬盤一樣存儲(chǔ)數(shù)字信息，還能提供一個(gè)強(qiáng)大的主動(dòng)生物信息存儲(chǔ)平臺(tái)，用于收集和存儲(chǔ)生物信息、人體DNA和血樣;并且可以根據(jù)預(yù)設(shè)的信息保密程序?qū)崿F(xiàn)可控銷毀。此外，絲蛋白記憶可以很容易地?fù)诫s各種功能分子，實(shí)現(xiàn)功能化，從而增加信息存儲(chǔ)維度。未來(lái)，通過(guò)不斷優(yōu)化和提高其存儲(chǔ)容量和讀寫速率，該技術(shù)有可能成為下一代大容量、高可靠性的信息存儲(chǔ)技術(shù)。“胡濤介紹道。

紐約州立大學(xué)石溪分校教授劉孟昆說(shuō)：“與傳統(tǒng)的紫外光刻和電子束光刻相比，基于原子力顯微鏡的近場(chǎng)光學(xué)技術(shù)為納米尺度的生物材料原位加工和表征提供了可能性。通過(guò)納米針尖將紅外光聚焦在非常小的尺度上，可以修飾絲蛋白，從而實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)和讀取。這項(xiàng)技術(shù)有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)與商用硬盤存儲(chǔ)器相當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)密度和讀寫速度。”

來(lái)源：騰訊新聞

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