生物存储助力研发“化学计算机”

yinfuhua

生物存储助力研发“化学计算机”/ S9 l& @, q& J, T  r
来源：国科学报 2019-07-10 20:26
$ X3 g, ?3 s3 z$ {0 \( s8 m% {0 Q% w, u8 m
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”。) g1 d* i! X. o: {4 I2 z' y
7 N' @) s, p2 n+ F' x% H
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。
# o% F$ K+ X( }- {( m$ {, F+ Q  Y0 o0 c, \2 H2 J
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。0 K) a' I  d' w/ v
7 y; L2 @5 r. A& k% u* ^5 a8 K
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。" M' r  Y6 Q6 l, n
9 z# a1 _3 x- C" b+ L
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。: r- L4 I' j; q, y0 e$ N* U
2 m5 O& t' X# L* D$ w! A
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）
- H5 I: x( b% ~- j  I( Q
2 @7 X2 O7 o7 ~+ [