传统存储设备如硬盘和闪存驱动器存在维护成本高、能耗大、寿命短等缺点，不适合长期数据归档。分子（如DNA）无需能源即可存储海量数据，但访问这些分子数据的成本高昂且耗时。研究人员现已开发出一种替代方法，将信息编码在合成分子中，并成功用于编码和解锁计算机的11位字符密码。
分子数据存储的新探索
来自某机构的研究人员将这一成果发表在Cell Press期刊《Chem》上。通讯作者、某机构的电气工程师表示："分子可以在无需电力的情况下长期存储信息。自然界已经向我们证明了这一点。这是首次尝试将信息写入塑料的构建模块中，并能够通过电信号读回，这让我们向在日常材料中存储信息迈进了一步。"
为了制造更易于写入和读取的分子信息，该团队决定尝试一种不同的方法：设计含有电化学信息的分子，这种方法允许使用电信号解码信息。
构建分子字母表与密码编码
研究团队首先利用四种不同的单体（即具有不同电化学特性的分子构建模块）构建了一个字符字母表。每个字符由这四种单体的不同组合构成，总共产生256个可能的字符。为了测试该方法，他们使用这个分子字母表合成了一种链状聚合物，该聚合物代表一个11字符的密码（'Dh&@dR%P0W¢'）。
利用电化学特性进行解码
该团队的解码方法利用了某些链状聚合物可以被降解的特性，即从链的末端一次移除一个构建模块。由于这些单体被设计成具有独特的电化学特性，这种逐步降解过程会产生电信号，这些信号可用于解读聚合物中单体的顺序身份。
通讯作者之一、某机构的化学家解释道："电压会提供一条信息——即当前正在被降解的单体的身份。我们通过扫描不同的电压，观察这个分子被分解的过程，从而得知在哪个时间点哪个单体正在被降解。一旦我们确定了每个单体的位置，就可以将这些信息拼凑起来，得到我们编码字母表中每个字符的身份。"
方法的局限与未来展望
该方法的一个缺点是，每个分子信息只能被读取一次，因为解码过程涉及对聚合物的降解。解码过程也耗时较长——解码11个字符的密码大约需要2.5小时。但研究团队正在研究加速这一过程的方法。
另一位通讯作者表示："虽然这种方法目前尚未克服测序过程中存在的破坏性或耗时性问题，但它向着开发基于聚合物的便携式集成数据存储技术的最终目标迈出了第一步。下一步是将这些聚合物与集成电路连接起来，让计算机芯片成为存储信息的读出系统。"
本研究得到了某机构、某机构、某机构和某机构的资助。FINISHED
