南安普頓大學的一組科學家表示，與其他會隨著時間推移而退化的數據存儲格式不同，5D 存儲晶體可以存儲多達 360 TB 的信息，即使在高溫下，數十億年也不會丟失。 5D 晶體相當於熔融石英，是地球上最耐化學和耐熱的材料之一。它可以承受極端的冰凍、火災和高達 1,000 攝氏度（1,832 華氏度）的高溫和低溫。水晶還可承受高達每厘米 10 噸的直接衝擊力2並且不會因長期暴露於宇宙輻射而發生變化。
南安普頓大學教授 Peter Kazansky 及其同事使用超快激光將數據精確刻錄到二氧化矽內定向的納米結構空隙中，特徵尺寸小至 20 nm。
與僅在 2D 紙張或磁帶錶面上進行標記不同，這種編碼方法使用兩個光學維度和三個空間坐標在整個材料上進行書寫，因此得名“5D”。
這些晶體的壽命很長，這意味著它們將比人類和其他物種更長壽。目前還不可能僅利用遺傳信息來合成人類、植物和動物，但近年來合成生物學取得了重大進展。
卡贊斯基教授說：“我們從其他人的工作中得知，可以合成簡單生物體的遺傳物質，並在現有細胞中使用它，從而在實驗室中創造出可行的活體標本。”
“5D 記憶晶體為其他研究人員建立一個永久的基因組信息存儲庫提供了可能性，如果未來科學允許，可以從中恢復植物和動物等複雜生物體。”
奧地利哈爾施塔特的人類記憶檔案館。圖片來源：南安普頓大學。
為了測試這個概念，研究人員創建了一個包含完整人類基因組的 5D 記憶晶體。
對於基因組中大約 30 億個字母，每個字母都被測序了 150 次，以確保它處於那個位置。
水晶儲存在人類記憶檔案館，奧地利哈爾施塔特鹽洞內的一個特殊時間膠囊。
在設計晶體時，研究人員考慮了晶體中保存的數據是否可以由在遙遠的未來追隨我們的智能體（物種或機器）檢索。
事實上，在遙遠的未來可能會發現不存在任何參考框架。
卡贊斯基教授說：“刻在水晶上的視覺鑰匙讓發現者了解裡面存儲了哪些數據以及如何使用這些數據。”
在密集的數據平面之上，鑰匙顯示了通用元素（氫、氧、碳和氮）； DNA 分子的四種鹼基（腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶）及其分子結構；它們在 DNA 雙螺旋結構中的位置；以及基因如何定位到染色體中，然後將其插入細胞中。
為了直觀地表明 5D 記憶晶體與哪個物種相關，該團隊向美國宇航局發射的先鋒航天器銘牌致敬，該航天器的目標是將其帶出太陽系的範圍。
卡贊斯基教授說：“我們不知道記憶晶體技術是否會跟隨這些斑塊移動很遠的距離，但我們可以非常有信心地預計每個磁盤都會超過它們的生存時間。”
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本文是南安普頓大學提供的新聞稿的一個版本。
