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生物存储助力研发“化学计算机”

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发表于 2019-7-12 00:22 |显示全部帖子
生物存储助力研发“化学计算机”1 H  j& G5 y6 j' x
来源:国科学报 2019-07-10 20:26$ v0 ?8 \% X3 Y% F+ N
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现在常见的计算机系统使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“化学计算机”。
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- P' K/ R6 ^) [美国布朗大学研究人员在新一期《科学公共图书馆·综合》杂志上发表了相关论文。他们用这种基于生物小分子的存储系统累计存储了超过10万比特的数字图像信息,从中获得图像的准确率可达98%以上。
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' G: R5 S5 c9 i5 X* r与生物活动有关的一些分子具备储存信息的能力,比如脱氧核糖核酸(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相比体积更小、种类更多,因此有望储存更多信息。" q1 a) |! _1 s

, }0 p- ~; R! v/ {# [研究人员使用含有多种小分子的液体混合物作为存储介质,小液滴被机器人“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。液滴中如果含有多种小分子,就可储存多个比特的信息。研究人员使用质谱仪分析这些液滴,就能读取其中存储的信息。
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研究人员用这项技术存储了3幅图像,其中一幅上面有锚和写有“希望”字样的横幅,另外两幅分别是一只野山羊和一只埃及猫。
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这项技术可能存在的缺点是,液滴中各种分子之间可能发生化学反应,从而导致数据错误或丢失。但研究人员说,未来可能将这个缺点变成优点,即可以利用相关化学反应来操控数据,在液滴中实现“计算”,从而帮助研发“化学计算机”。(生物谷Bioon.com)# m6 d6 m# W4 `  ~
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