储存1ZB数据仅需10克 新型聚合物“硬盘”

法国查尔斯-赛德伦高分子研究所（France’s Institut Charles Sadron）和艾克斯-马赛大学（Aix-Marseille Universite）的研究人员已成功将二进制数据编码转化为高分子聚合物，这种聚合物粗细仅为头发丝的六万分之一。查尔斯研究所副主任让-弗朗索瓦・卢茨（Jean-Francois Lutz）在《自然・通讯》上发文指出，这项技术为未来实现纳米级数据存储开辟了新途径

法国查尔斯-赛德伦高分子研究所（France’s Institut Charles Sadron）和艾克斯-马赛大学（Aix-Marseille Universite）的研究人员已成功将二进制数据编码转化为高分子聚合物，这种聚合物粗细仅为头发丝的六万分之一。

查尔斯研究所副主任让-弗朗索瓦・卢茨（Jean-Francois Lutz）在《自然・通讯》上发文指出，这项技术为未来实现纳米级数据存储开辟了新途径。

目前，储存1ZB（等于10亿TB）数据需要大约1000千克重的钴合金硬盘，而采用卢茨的合成聚合物存储只需要10克的存储介质。

卢茨表示，聚合物数据存储技术仍处于起步阶段。研究已经进行了两年左右，现在研究人员还只能将少量字节的信息合成到聚合物中，但卢茨对该技术寄予厚望，相信在未来五年他们能够处理千字节量级的信息。卢茨认为，聚合物数据存储技术发展路线图与数年前出现的DNA数据存储比较类似。

组装数据存储DNA的过程就像串起珍珠项链。研究人员将单体（A、G、C、T等四种碱基）按照特定顺序排列合成DNA。需要读取DNA存储的数据时，可利用质谱仪来对DNA进行测序。

与常规硬盘存用二进制码（0和1）存储数据不同，DNA由4种碱基组成（分别为G鸟嘌呤、A腺嘌呤、T胸腺嘧啶和C胞嘧啶），为G、A、C、T分别赋予二进制值（T和G=1，A和C=0），随后通过微流体芯片对基因序列进行合成，从而使该序列的位置与相关数据集相匹配。

哈佛大学医学院在DNA存储数据技术方面占据领先地位。目前，哈佛大学研究人员已经能够编码10兆字节的DNA序列，并能够在数小时后对其进行解码。在此前播出的脱口秀节目《科尔伯特报告》中，哈佛大学遗传学教授乔治・切齐(George Church)表示，其研究团队曾利用这种方法将他的著作拷贝了7000万份，而所有的DNA物质仅一滴露珠大小。

哈佛大学的研究人员正在寻求将这一技术用于大容量存储。一滴露珠大小的DNA存储的数据量可达PB级别（1PB=1024TB），在合适的环境条件下可存储上万年，因此相比于目前的存储介质具有无可比拟的优势。

目前这一技术面临的最大限制是时间。按目前的技术水平，要编码10MB（仅相当于一小段视频的数据量）的DNA需要数天时间，而解码读取这段数据也需要约8个小时。研究人员希望能够在两到三年内，将编码、解码一部电影大小的数据所用的时间压缩到商用可接受的水平。

而卢茨则表示他研究的聚合物比DNA更适合进行数据存储，尽管可能还需要数年时间才能实现。“DNA是生物信息的存储介质，更适合生物环境，人工纳米合成环境与生物环境大不相同，”卢茨表示，“我们的想法是，化学能够提供比DNA更便宜、更方便的存储介质。”