“分子拇指驱动器 研究人员将数字像存储在代谢物分子中”

众所周知，dna分子是许多生物新闻的载体，在工程数据存储装置中采用dna越来越受到关注，该装置可以容纳比现在的硬盘更多的数据。 然而，一项新的研究表明，在分子数据存储中，dna并不是城市中唯一的游戏。

布朗大学的研究人员领导的研究表明，可以存储和检索包含人工代谢组中存储的数据——糖、氨基酸和其他类型的小分子的液体混合物阵列。 针对刊登在plos one期刊上的论文，研究人员表示，千字节的图像文件可以编码为代谢物处理程序，重新读取新闻。

这是概念验证，我们想考虑使用更广泛的分子来保存新闻。 布朗工程学院教授、该研究的高级作者jacob rosenstein说。 在某些情况下，像我们在这里采用的小分子可以有比dna更大的新闻密度。

罗森斯坦说，另一个潜在的特征来源于多种代谢物可以相互反应形成新化合物。 这为分子系统创造了潜力，不仅可以操作数据。 用代谢物混合物计算。

分子计算背后的想法来源于对越来越多的数据存储容量增长的诉求。 到2040年，根据一个估计，世界上最多将生成3个septillion (即3个之后24个零)数据。 ，查找和解决所有这些数据是一个困难的课题，地球上的芯片级芯片可能没有充分地传到半导体芯片上。 布朗的工程师和化学家小组通过与国防高等研究计划管理局( darpa )的合同，研究了用小分子制作新新闻系统的各种技术。

在这项新的研究中，我们想知道人工代谢组是否可以作为数据存储选项。 在生物学中，代谢组是生物体用来调节代谢的所有分子。

虽然细胞和生物体可以利用小分子传播新闻，但是概括和量化可能更难。 布朗的博士后助理是这项研究的第一位作者eamonn kennedy说的。 我想说明一下代谢组是如何对准确的数字新闻进行编码的。

研究人员组装了包含他们自己的人工代谢组——不同分子组合的小液体混合物。 混合物中特定代谢物的存在或不存在编码一位数的数字数据，零或一。 人工代谢组分子类型的数量决定了每个混合物可以容纳的位数。 在这项研究中，研究者建立了6种和12种代谢物的文库。 也就是说，每个混合物可以编码6人或12人。 然后，将数千种混合物作为纳米尺寸的液滴排列在小金属板上。 通过液体解决机器人精密配置的液滴的复制和排列，对所需的数据进行编码。

然后干燥板块，留下微小的代谢物分子点，每个分子留下数字新闻。 然后，可以使用质谱仪读取数据，质谱仪可以识别板上各点存在的代谢物，对数据进行解码。

研究人员利用该技术成功地对各种大小在2kb以下的图像文件进行了编码和检索。 研究人员表示，这与现代存储系统的容量相比不大，但却是可靠的概念验证。 有很大的可能性。 混合物中的位数随人工代谢组中代谢物的数量而增加，同时可采用数千种已知代谢物。

研究人员指出，有些限制。 例如，放置在同一溶液中，多个代谢物相互化学相互作用，有可能引起错误和数据丢失。 但是，这是一个最终可能成为功能的错误。 可以利用这些反应来操作数据和执行处理计划的计算。

用分子进行计算是一个很大的机会，我们只是开始弄清楚如何利用它，布朗·鲁宾斯坦说他是化学的布朗助理教授，也是研究的共同作者。

这样的研究挑战了分子数据系统认为可行的东西，罗森斯坦说。 dna不是唯一能保存和解决新闻的分子。 有趣的是，人们意识到了其他可能存在的巨大潜力。