荧光染料混合物可以保存数千年的数据

数字时代，每一个字节的数据都需要到达指定的位置，最好能长期保存。但后者目前仍是一个难题，因为数据存储系统的存储时间通常不到20年。美国哈佛大学的化学家正试图通过一种类似微小墨滴的创新来解决这个问题。在最近发表于《美国化学会中心科学》的一篇论文中，研究人员描述了一种新的存储方法，该方法使用七种市售荧光染料的混合物来保存数据文件。

这种染料通过喷墨打印，并用显微镜读取，显微镜可以检测每种染料发出的不同波长的光。然后，研究人员将分子中的二进制信息解码成文件、书籍、照片、视频或任何其他可以数字存储的东西。理论上，这种新方法可以长时间保存数据，——，几千年甚至更久。

目前的存储设备，如闪存、蓝光、磁存储条和计算机驱动器，信息存储年限有限，尺寸限制严格，容易受到湿气破坏和黑客攻击。传统存储过程的另一个缺点是消耗能量。即使在云存储中，也需要巨大且昂贵的物理服务器，并且很容易被破坏。

哈佛大学乔治怀特塞德实验室博士后研究员Amit Nagaka表示，这种新的染色方法使用了喷墨打印和荧光显微镜等现有的商业技术，可以以低成本提供长期数据存储的访问。染色方法对于存储受监管的信息(如财务和法律记录)以及长期存储重要信息(如卫星数据)特别有用。染料存在于互联网之外，生产成本相对较低，没有专门的显微镜是无法读取的。一旦数据被记录下来，这项技术就不会消耗能量。

分子被印刷在环氧树脂的表面，它们被化学键合以将信息锁定在适当的位置。为了翻译不同染料中的信息位，研究人员使用了美国信息交换标准代码。他们想要存储的数据中的每个数字、字母和像素都由一组1和0表示，这取决于特定染料是否存在。然后用荧光显微镜检测染料分子，就可以解码出二进制信息。研究人员报道，信息的读取准确率为99.6%，在7.27.2平方毫米的表面上，可以用染料写入1407542字节的数字信息。

多年来，科学家们一直在探索使用不同的分子甚至合成DNA来存储信息，包括GIF、文本和音乐，但结果受到这些技术成本和读写速度慢的阻碍。由于其惊人的速度和低成本，染色方法提供了一个有吸引力的选择。该系统以平均每秒128位的速率写入信息，然后以469位的速率读取信息——，这被认为是所有分子信息存储方法中已知的最快读取速度。毫无疑问，像染料创新这样的数据存储方法在21世纪将变得越来越重要。