水晶存儲時代來臨 5D技術突破數據保存極限實現萬年存儲

美國《科學》雜誌報導的一項研究指出，通過5D光學數據存儲技術，可將資訊存入水晶，讓數據在幾乎不受外部環境影響的情況下實現近乎永久的保存。

當前數據存儲在耐久性上面臨嚴峻挑戰

據外媒報道，當前的數據存儲在耐久性上面臨著嚴峻挑戰。因為電荷不穩或物理損耗的影響，磁性存儲介質（如磁片）以及光電性存儲介質（閃存和固態硬碟）使用壽命有限，通常少於20年。

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可將資訊存入水晶

然而，美國《科學》雜誌報導的一項重要研究，提出一種解決途徑：通過5D光學數據存儲技術，將資訊存入水晶（又稱石英）。該技術以水晶中的納米結構為資訊載體，讓數據在幾乎不受外部環境影響的情況下實現近乎永久的保存。

示意圖。設計圖片

傳統存儲通常在二維表面記錄數據。而5D光存儲技術則利用石英的三維空間和特殊光學特性，把資訊刻寫在納米級立體結構中。科學家通過飛秒鐳射，改變石英晶體的局部分子結構，使這些納米點能永久保存資訊，不依賴電力，數據就能長期讀取。

石英作為存儲介質非常穩定

之所以選擇石英作為存儲介質，是因為它非常穩定。石英可以承受高達1000°C的高溫而內部結構仍保持完整，同時幾乎不受電離輻射影響，也不會像傳統電子元件中的金屬那樣因氧化而失效，在常溫下預計可以保存約1萬年。在嚴格控制的環境下，這一保存時間還能大幅延長。

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從技術上講，它屬於被動存儲介質：數據一旦刻寫完成，便不再需要能源維持，也無需主動製冷來防止數據損壞。5D記憶晶體將成為唯一一種壽命超過已知文明存在時間的存儲方式。

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仍面臨實際應用挑戰

不過，這項技術仍面臨實際應用的挑戰。飛秒鐳射刻寫速度遠低於現有磁性存儲方式，所以目前較適合存放不需要頻繁修改的大型數據檔案，在政府機構、博物館和基因資料庫中，這項技術前景廣闊。

根據刊載於學術期刊資料庫ScienceDirect的研究，科學家在巴哈馬水域鯊魚體內驗出可卡因、咖啡因與止痛藥，顯示這些新興污染物開始滲透海洋環境，這個現象在觀光興盛地區尤為明顯。

分析了82隻鯊魚

據外媒報導，這份研究分析了82隻鯊魚，其中23隻體內檢測出四種新興污染物：乙酰胺酚（acetaminophen）、雙氯芬酸（diclofenac）、可卡因（cocaine）與咖啡因。

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乙酰胺酚是常見止痛藥的主要成分，雙氯芬酸則是非類固醇消炎止痛藥。

共捕獲五種鯊魚

研究共捕獲五種鯊魚，分別為檸檬鯊、大西洋鉸口鯊（俗稱護士鯊）、黑邊鰭真鯊、佩氏真鯊及鼬鯊（又稱虎鯊）。

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全球首次在鯊魚體內驗出咖啡因和乙酰胺酚

這並非首次在鯊魚體內驗出可卡因；2024年，巴西沿海有超過10條鯊魚在可卡因檢測呈陽性。不過研究指出，這是全球首次在鯊魚體內驗出咖啡因和乙酰胺酚，同時也是巴哈馬水域鯊魚首次驗出雙氯芬酸與可卡因，這裡一般被視為未受污染的環境。

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在三酸甘油酯、尿素和乳酸濃度方面出現異常變化

研究也發現，與其他鯊魚相比，體內含有新興污染物的鯊魚在三酸甘油酯、尿素和乳酸濃度方面出現異常變化。