開啓信息存儲新時代

本報記者 沈則瑾

隨着科技發展與文明進步，人類活動越來越依賴於信息，相應產生的信息量正呈指數級增長，當前半導體存儲技術越來越難滿足日益增長的信息存儲需求。

生命科學與半導體技術的融合，為信息存儲帶來了新思路，各種基於生物介質的存儲技術應運而生。然而，這些存儲技術大多通過不同分子結構對外部信息數字化編碼，信息一旦寫入便無法修改。

近日，中國科學院上海微系統所陶虎課題組聯合國際專家課題組，首次實現了基於蠶絲蛋白的高容量生物存儲技術。這種存儲技術以生物兼容性良好、易於摻雜功能化、降解速率可控的天然蠶絲蛋白作為信息存儲介質，以近場紅外納米光刻技術作為數字信息寫入方式。

目前，該團隊已利用這種技術準確記錄、存儲與“閲讀”了“家蠶食葉圖”“空谷鳥鳴曲”等文字、圖像與音視頻文件。相關成果已發表在國際知名期刊《自然—納米技術》上。

“蠶絲蛋白存儲器作為一種高容量、高可靠性的新型存儲技術，不僅可以像普通半導體硬盤那樣存儲數字信息，還可為活性生物信息儲存提供一個功能巨大的平台，用於採集存儲生物信息、人體DNA與血液樣本；並能按照預設程序實現可控銷燬，以用於信息保密。此外，蠶絲蛋白存儲器極易摻雜各種功能分子實現功能化，因而可以增加信息存儲維度。未來，通過對其存儲容量與讀寫速率不斷優化改進，該技術有可能成為下一代高容量、高可靠的信息存儲技術。”陶虎介紹。

紐約州立大學石溪分校教授劉夢昆説：“與傳統紫外光刻和電子束光刻技術相比，基於原子力顯微鏡的近場光學技術為生物材料在納米尺度下的原位加工與表徵提供了可能，通過納米針尖將紅外光聚焦在極小尺度下，可對蠶絲蛋白改性，從而達到信息存儲和讀取。該技術未來有望實現可比擬商業化硬盤存儲器的存儲密度和讀寫速度。”