生物存储新希望助力研发“化学计较机”

网络 林晓舟 2019-07-05 10:28  阅读量:16617   

  生物存储新希望助力研发“化学计较机”

  新华社华盛顿7月3日电(记者周舟)此刻常见的计较机系统利用半导体器件储存信息。美国一项新研究说,可用与生物新陈代谢有关的小分子储存数字图像信息,这有助于进一步研发“化学计较机”。

  美国布朗大学研究人员在新一期《科学民众图书馆·综合》杂志上颁发了相关论文。他们用这种基于生物小分子的存储系统累计存储了高出10万比特的数字图像信息,从中得到图像的精确率可达98%以上。

  与生物勾当有关的一些分子具备储存信息的本领,好比脱氧核糖核酸(DNA)就可存储大量信息。这项新研究显示,在DNA之外,与生物新陈代谢有关的一些小分子,如糖类、氨基酸等,也可用来存储信息。它们与DNA对比体积更小、种类更多,因此有望储存更多信息。

 

  研究人员利用含有多种小分子的液体殽杂物作为存储介质,小液滴被呆板人“点”在金属盘上,形成阵列。每个液滴中是否含有某种小分子就代表了1个比特的信息,即0或1。液滴中假如含有多种小分子,就可储存多个比特的信息。研究人员利用质谱仪阐明这些液滴,就能读取个中存储的信息。

  研究人员用这项技能存储了3幅图像,个中一幅上面有锚和写有“但愿”字样的横幅,别的两幅别离是一只野山羊和一只埃及猫。在将小分子中储存的二进制信息转回为图像时,精确率到达98%到99.5%。

  这项技能大概存在的缺点是,液滴中各类分子之间大概产生化学回响,从而导致数据错误或丢失。但研究人员说,将来大概将这个缺点酿生利益,即可以操作相关化学回响来操控数据,在液滴中实现“计较”,从而辅佐研发“化学计较机”。

  率领这项研究的布朗大学传授雅各布·罗森斯坦说,这项研究是一个观念验证,说明我们身体天天都用的小分子可以被用于存储信息,固然“分子硬盘”或“化学计较机”在今朝看起来还像科幻,但研究显示这个偏向也许是可行的。

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