开启信息存储新时代

本报记者 沈则瑾

随着科技发展与文明进步，人类活动越来越依赖于信息，相应产生的信息量正呈指数级增长，当前半导体存储技术越来越难满足日益增长的信息存储需求。

生命科学与半导体技术的融合，为信息存储带来了新思路，各种基于生物介质的存储技术应运而生。然而，这些存储技术大多通过不同分子结构对外部信息数字化编码，信息一旦写入便无法修改。

近日，中国科学院上海微系统所陶虎课题组联合国际专家课题组，首次实现了基于蚕丝蛋白的高容量生物存储技术。这种存储技术以生物兼容性良好、易于掺杂功能化、降解速率可控的天然蚕丝蛋白作为信息存储介质，以近场红外纳米光刻技术作为数字信息写入方式。

目前，该团队已利用这种技术准确记录、存储与“阅读”了“家蚕食叶图”“空谷鸟鸣曲”等文字、图像与音视频文件。相关成果已发表在国际知名期刊《自然—纳米技术》上。

“蚕丝蛋白存储器作为一种高容量、高可靠性的新型存储技术，不仅可以像普通半导体硬盘那样存储数字信息，还可为活性生物信息储存提供一个功能巨大的平台，用于采集存储生物信息、人体DNA与血液样本；并能按照预设程序实现可控销毁，以用于信息保密。此外，蚕丝蛋白存储器极易掺杂各种功能分子实现功能化，因而可以增加信息存储维度。未来，通过对其存储容量与读写速率不断优化改进，该技术有可能成为下一代高容量、高可靠的信息存储技术。”陶虎介绍。

纽约州立大学石溪分校教授刘梦昆说：“与传统紫外光刻和电子束光刻技术相比，基于原子力显微镜的近场光学技术为生物材料在纳米尺度下的原位加工与表征提供了可能，通过纳米针尖将红外光聚焦在极小尺度下，可对蚕丝蛋白改性，从而达到信息存储和读取。该技术未来有望实现可比拟商业化硬盘存储器的存储密度和读写速度。”