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。

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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。

美國《科學公共圖書館·醫學》雜誌日前刊載的一項研究顯示，長期暴露在較嚴重的空氣污染中與阿爾茨海默病風險增加相關，改善空氣品質或有助於預防阿爾茨海默病。

阿爾茨海默是最常見的癡呆症類型

據外媒報道，阿爾茨海默病是一種中樞神經系統退行性疾病，是最常見的癡呆症類型，症狀包括記憶障礙、失語等。

先前研究表明，空氣污染以及高血壓、中風、抑鬱症等慢性病均是阿爾茨海默病的風險因素。但空氣污染與這些疾病之間的具體關聯尚不清楚，比如空氣污染是否會導致高血壓等，進而引發阿爾茨海默病。

調查逾2780萬名患者數據

美國埃默裡大學的研究人員分析了2000年至2018年超過2780萬名65歲以上美國患者的數據，包括空氣污染暴露情況、是否患有阿爾茨海默病以及其他慢性病等。

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空氣污染增加患病風險

結果發現，長期暴露在較嚴重的空氣污染中與阿爾茨海默病風險增加相關，且這種關聯在曾患過中風的個體中略強。相比之下，高血壓和抑鬱症對這種關聯的影響較小。

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改善空氣品質或許可以作為預防策略的一環

研究人員說，這表明空氣污染主要通過直接影響大腦導致阿爾茨海默病，而非通過高血壓、中風或抑鬱症等常見慢性病來實現，曾患中風的人，其大腦可能更容易受到空氣污染的損害。研究還表明，改善空氣品質或許可以作為老年人群預防阿爾茨海默病策略的一環。