科技日報記者 張夢然
美國得克薩斯大學奧斯汀分校研究團隊在《化學》期刊上發表了一項創新研究：他們開發了一種新的信息編碼和解碼方法，通過合成聚合物分子實現了數據存儲，并利用這種方法對信息進行了編碼和解碼。這是首次嘗試將信息寫入塑料的基本單元，并使用電信號讀取這些信息，使得在日常材料中存儲信息成為可能。
傳統的硬盤和閃存設備維護成本高、能耗大且使用壽命有限，不適宜長期數據存檔。而分子存儲技術，特別是基于DNA或合成聚合物的信息存儲，雖然具有潛力，但其解碼過程通常需要昂貴的儀器，如質譜儀。
為了解決這些問題，研究人員設計了一種包含電化學信息的分子系統。該系統允許使用電信號來解碼信息，有望使存儲設備變得更小、更具經濟效益。
研究團隊構建了一個由4種不同單體組成的“字符字母表”，每種單體都有獨特的電化學性質。每個字符由這4種單體的不同組合構成，總共能表示256個不同的字符。為了驗證這一方法的有效性，研究人員用這個分子字母表合成了一個代表11個字符密碼的鏈狀聚合物，并使用一種基于分子電化學特性的方法進行了解碼。
解碼過程中，研究人員利用了某些鏈狀聚合物能夠逐個分解的特點。由于每個單體都有獨特的電化學信號，因此在逐步降解過程中產生的電信號可以用來解讀單體的順序。盡管目前這種方法解碼速度較慢，11個字符大約需要2.5小時，但研究人員正在努力改進以加快解碼速度。
這項研究標志著向基于聚合物的便攜式集成數據存儲技術邁出了重要一步。未來的工作將集中于如何將聚合物與電子電路連接起來，以便計算機可以直接讀取這些信息。盡管還有許多挑戰需要克服，例如解決測序的破壞性和耗時性問題，但這一進展為未來的數據存儲解決方案提供了新的方向。
總編輯圈點
信息存儲的底層邏輯就是編碼與解碼。從遠古時期的結繩記事、甲骨文，到青銅器上的金文、竹簡上的文字，再到如今的U盤、云盤，它們其實都是在不同歷史時期和技術條件下，信息存儲的不同表現形式。理解這一點后，我們不妨把“腦洞”開得更大一些。除了硬盤、閃存設備，數據或許還可以存儲在分子、細胞、微生物等更多的“介質”中。當然，前提是開發出完備的系統，實現順暢的信息編碼和解碼。
