生命科学与半导体技术融合 为信息存储带来新思路

        【摩登2】

  随着科学技术的发展和文明的进步,人类活动越来越依赖信息,相应的信息量也呈指数级增长。目前,半导体存储技术越来越难以满足日益增长的信息存储需求。

  生命科学与半导体技术的融合为信息存储带来了新的思路,基于生物介质的各种存储技术应运而生。但这些存储技术大多是通过不同的分子结构对外部信息进行数字编码,信息一旦写入就无法修改。

  近日,中国科学院上海微系统研究所胡涛课题组和国际专家研究小组实现了基于丝蛋白的大容量生物存储技术。该存储技术采用生物相容性好、易于掺杂和功能化、降解速率可控的天然丝蛋白作为信息存储介质,采用近场红外纳米光刻技术作为数字信息写入方法。

  目前,该团队已经使用该技术对《家吃树叶图》、《空谷鸟鸣》等文本、图像、音视频文件进行了记录、存储和“读取”。相关成果已发表在国际知名期刊《自然-纳米技术》上。

  “丝蛋白存储器作为一种大容量、高可靠性的新型存储技术,不仅能像普通半导体硬盘一样存储数字信息,还能提供一个强大的主动生物信息存储平台,用于收集和存储生物信息、人体DNA和血样;并且可以根据预设的信息保密程序实现可控销毁。此外,丝蛋白记忆可以很容易地掺杂各种功能分子,实现功能化,从而增加信息存储维度。未来,通过不断优化和提高其存储容量和读写速率,该技术有可能成为下一代大容量、高可靠性的信息存储技术。"胡涛介绍道。

  纽约州立大学石溪分校教授刘孟昆说:“与传统的紫外光刻和电子束光刻相比,基于原子力显微镜的近场光学技术为纳米尺度的生物材料原位加工和表征提供了可能性。通过纳米针尖将红外光聚焦在非常小的尺度上,可以修饰丝蛋白,从而实现信息存储和读取。这项技术有望在未来实现与商用硬盘存储器相当的存储密度和读写速度。"

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