在地球的海洋蒸发、所有动植物生命在太阳的缓慢膨胀下化为尘埃很久之后,一个微小的二氧化硅圆盘可能继续代表人类进化史上的一个里程碑时刻。
在地球的海洋蒸发、所有动植物生命在太阳的缓慢膨胀下化为尘埃很久之后,一个微小的二氧化硅圆盘可能继续代表人类进化史上的一个里程碑时刻。
英国南安普顿大学的研究人员再次展示了其五维 (5D) 记忆晶体令人难以置信的存储能力,这次是将代表完整现代人类基因组的序列蚀刻到其结构中。
这项技术本身并不完全是新技术,但它仍然令人印象深刻。到 2011 年,工程师们已经完善了使用飞秒长激光脉冲在二氧化硅(也简称为二氧化硅)制成的玻璃材料中创建纳米级空隙的方法。
根据沉积在这个空隙中的能量的多少,可以产生空间的差异。
纳米级结构的三维位置及其尺寸和方向可实现 5D 数据存储。这些存储晶体的空隙直径小至 20 纳米,据称最大的存储晶体能够容纳数百 TB 的信息。
与磁带或光盘中的光敏染料不稳定的化学性质不同,硅和氧分子的瑞士奶酪排列几乎不会随着时间的推移而动摇,无论向其施加什么。将其冷冻、踩踏、在 1,000 摄氏度下烘烤,如果您有合适的设备,这些孔仍然可以读取。
可以使用光学显微镜和偏光镜读取数据。根据观察角度和显微镜放大倍数的不同,5D 光盘上打印的图案会有所不同。
理论上,这种材料可以在室温下保存数十亿年,并且或多或少保持完整,事实证明比迄今为止发明的任何其他紧凑的数据存储方法都更坚固。
南安普顿大学的研究人员与 DNA 技术公司 Helixwork Technologies 合作,将代表人类基因组的约 30 亿个字母序列嵌入到单个晶体中,总计约 800 兆字节的数据。
由此产生的记忆水晶随后被存放在奥地利人类记忆档案馆中,与古老盐矿中存储的数百本刻有铭文的陶瓷书籍一起供远方后代挑选。
奥地利哈尔施塔特的人类记忆档案馆。 (南安普顿大学)
根据我们目前的知识状况,这样的记录是否可以被任何类型的高级智能用来复活智人——或者我们可能想要拯救的任何其他物种——都是高度推测的。
另一方面,我们不可能知道未来的人们会如何看待在相对陌生的手中拥有早已失落的基因库。
“我们从其他人的工作中得知,简单生物体的遗传物质可以被合成并在现有细胞中使用,从而在实验室中创造出可行的活体样本,”南安普顿大学光学物理学家、团队负责人彼得·卡赞斯基(Peter Kazansky)说。
“5D 记忆晶体为其他研究人员建立一个永久的基因组信息存储库提供了可能性,如果未来科学允许,可以从中恢复植物和动物等复杂生物体。”
抛开世界末日后克隆人的愿景不谈,即使在不久的将来,这项技术也可能被证明是无价的。
就在四年前,人类产生了大约 64 ZB 的数据,涵盖了从 Netflix 系列到 TikTok 剪辑、从令人惊叹的 ScienceAlert 文章到 Facebook 八卦的一切。今年这一数字可能接近 150 泽字节——这是一种爆炸性的趋势,而且没有任何放缓的迹象。
所有这些数据在未来几十年内都可能派上用场,需要廉价、强大、低能耗的方法来在最小的空间内打包大量信息。
如果其中一些碰巧能存活十亿年再次重见天日,还有什么比人类使用手册更好的发现呢?