蛋白質(zhì)存數(shù)據(jù)比DNA更有優(yōu)勢(shì)，科學(xué)家表示其能穩(wěn)定保存上千年
寡肽分子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，圖片來(lái)自ACS Cent. Sci.
撰文 | 馮水寒
責(zé)編 | 葉水送
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紐約公共圖書(shū)館是美國(guó)主要圖書(shū)館系統(tǒng)之一，有5500萬(wàn)本書(shū)籍和資料?，F(xiàn)在有人想用一茶匙的蛋白質(zhì)來(lái)保存整個(gè)圖書(shū)館里的資料。咋聽(tīng)之下，這一想法簡(jiǎn)直是天方夜譚。然而，一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新方法為之帶來(lái)了可能。
? 基于寡肽的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新方法，圖片來(lái)自ACS Cent. Sci.
5月1日，美國(guó)哈佛大學(xué)的George M. Whitesides教授及其同事在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊ACS Central Science發(fā)文，提出并實(shí)現(xiàn)了利用易獲得、低能耗、穩(wěn)定且能超長(zhǎng)時(shí)間保存的寡肽分子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（以二進(jìn)制形式），且數(shù)據(jù)恢復(fù)準(zhǔn)確率超過(guò)99%。
這一全新的方法最大限度減少了合成新分子的難度和消耗時(shí)間，同時(shí)避免從線(xiàn)性大分子中編碼和讀取數(shù)據(jù)的問(wèn)題。由于紙張可能被損毀，云儲(chǔ)存可能被攻擊，新型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式逐漸被關(guān)注。
? 基于寡肽的數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)，圖片來(lái)自ACS Cent. Sci.
值得注意的是，基于寡肽的存儲(chǔ)方法較DNA更具優(yōu)勢(shì)。首先，寡肽更為方便和廉價(jià)，只需要一次合成，就能夠獲得充足的分子。其次，寡肽的分子量較小且性質(zhì)穩(wěn)定，更能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期保存，在適當(dāng)條件下，能數(shù)百年甚至數(shù)千年保持穩(wěn)定。而不同寡肽的氨基酸種類(lèi)和數(shù)量不同，分子量也存在差異，因此當(dāng)它們混合時(shí)，能夠很好地區(qū)分。
到目前為止，該研究團(tuán)隊(duì)已通過(guò)這一全新的方法存儲(chǔ)了文字和圖像數(shù)據(jù)，包括物理學(xué)家Richard Feynman的著名演講（There is plenty of room at the bottom）、信息理論之父Claude Shannon的相片和日本知名畫(huà)家Katsushika Hokusai的畫(huà)作。
不過(guò)，論文的第一作者Brian J. Cafferty表示，這種方法現(xiàn)階段并不會(huì)與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，更像是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)充，同時(shí)這一方法非常適合長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)。此外，他也非?？春眠@一技術(shù)的情景，在未來(lái)還可以通過(guò)引入更多類(lèi)別的分子（如烷硫醇，存儲(chǔ)12MB大約只需1美分），實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)穩(wěn)定性和容量的進(jìn)一步提升，并降低成本。
參考資料
https://chemistry.harvard.edu/news/storage-beyond-cloud
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.9b00210
