به گز ارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران دانشگاه ایالتی آریزونا (Arizona State University – ASU) در دو مطالعه تازه نشان دادهاند که «دیانای» (DNA) میتواند نهتنها بهعنوان رسانهای فوقفشرده برای ذخیره حجم عظیم دادهها بهکار رود، بلکه بستری نوین برای رمزنگاری و حفاظت از اطلاعات در مقیاس مولکولی فراهم آورد؛ دستاوردی که میتواند آینده سامانههای ذخیرهسازی و امنیت دیجیتال را دگرگون کند.
از آغاز عصر رایانه تاکنون، دو چالش اساسی همواره ذهن پژوهشگران را به خود مشغول کرده است: نخست، چگونه میتوان سیل فزاینده دادههای دیجیتال را ذخیره کرد؛ و دوم، چگونه میتوان این اطلاعات را از دسترسیهای غیر مجاز مصون داشت. اکنون گروهی از دانشمندان «مؤسسه بایودیزاین» در دانشگاه ایالتی آریزونا به همراه همکاران خود، پاسخی غیر منتظره اما الهامگرفته از طبیعت ارائه کردهاند: بهرهگیری از مولکول حیات، یعنی دیانای، بهعنوان یک سکوی اطلاعاتی.
نتایج این پژوهشها که در نشریات «مواد کاربردی پیشرفته» (Advanced Functional Materials) و «ارتباطات طبیعت» (Nature Communications) منتشر شده، جایگزینی زیستالهام برای راهکارهای مبتنی بر سیلیکون پیشنهاد میکند. به گفته «هائو یان»، استاد ممتاز دانشکده علوم مولکولی و مدیر مرکز طراحی مولکولی و زیستالگو در ASU، فناوری اطلاعات دههها به سیلیکون وابسته بوده است، اما اکنون میتوان دیانای را نهفقط ماده ژنتیکی، بلکه بستری برای ذخیره و صیانت از اطلاعات دانست.
در نخستین مطالعه، تمرکز پژوهشگران بر ذخیرهسازی دادهها با استفاده از شکل فیزیکی دیانای بوده است، نه صرفاً توالی حروف ژنتیکی آن. دیانای بهدلیل چگالی ذخیرهسازی بینظیر و پایداری شگفتانگیزش ــ که نمونههایی از آن پس از حدود دو میلیون سال در رسوبات گرینلند بازیابی شده ــ گزینهای جذاب برای آرشیو بلندمدت اطلاعات بهشمار میرود.
دانشمندان ساختارهای بسیار کوچک دیانای را طراحی کردهاند که همانند «حروف فیزیکی» یک الفبا عمل میکنند و هر یک حامل بخشی از اطلاعات هستند. هنگامی که این ساختارها از درون یک حسگر نانومقیاس عبور میکنند، نرمافزارهای مبتنی بر یادگیری ماشین، سیگنالهای الکتریکی ظریف تولیدشده را ثبت و تحلیل میکنند. سپس سامانه قادر است دادهها را با دقت بالا به واژهها و پیامهای خوانا تبدیل کند.
این روش، در مقایسه با شیوههای متداول ذخیرهسازی دیانای که به توالییابی ژنتیکی کند و پرهزینه وابستهاند، سریعتر، کمهزینهتر و مقیاسپذیرتر است. چشمانداز پیشرو نشان میدهد که دیانای میتواند به رسانهای فوقمتراکم، با دوام و ایمن برای نگهداری دادههای علمی، فرهنگی و حتی اسناد تاریخی بدل شود؛ آن هم با مصرف حداقلی فضا و انرژی.
اما نوآوری پژوهشگران به ذخیرهسازی محدود نمیشود. در مطالعه دوم، آنها نشان دادهاند که نانوساختارهای دیانای میتوانند بهعنوان ابزاری برای رمزنگاری پیشرفته نیز بهکار روند. در این پژوهش، ساختارهای موسوم به «اوریگامی دیانای» طراحی شدهاند؛ آرایشهای تاخوردهای از رشتههای دیانای که اشکال دقیق دوبعدی و سهبعدی ایجاد میکنند. در این رویکرد، اطلاعات نه بهصورت بیتهای ساده، بلکه در الگو و آرایش این ساختارهای نانومقیاس رمزگذاری میشود.
برای خواندن این دادههای رمزگذاریشده، پژوهشگران از نوعی میکروسکوپی با قدرت تفکیک بسیار بالا بهره بردهاند که قادر است ساختارهای منفرد دیانای را با دقت چشمگیر مشاهده کند. سپس الگوریتمهای یادگیری ماشین هزاران تصویر مولکولی را تحلیل کرده و الگوهای مشابه را گروهبندی میکنند تا پیام اصلی بازسازی شود. بدون چارچوب رمزگشایی صحیح، این الگوها عملاً بیمعنا خواهند بود و همین ویژگی، لایهای ذاتی از امنیت فراهم میآورد.
این رویکرد، تعداد کدهای مولکولی قابل تولید را بهطرز چشمگیری افزایش میدهد و امکان رمزگشایی غیر مجاز را بسیار دشوارتر میکند. افزون بر آن، ذخیره اطلاعات در ساختارهای سهبعدی دیانای، سطحی تازه از پیچیدگی و امنیت را به هر «کلید مولکولی» میافزاید.
در مجموع، این دو پژوهش نشان میدهد که دیانای میتواند همزمان نقش یک رسانه ذخیرهسازی فشرده و سکوی امن مدیریت اطلاعات را ایفا کند. یکی از فناوریها بر خوانش سریع و الکترونیکی اطلاعات مولکولی تأکید دارد و دیگری از خودِ الگوهای مولکولی بهعنوان حاملان رمزگذاریشده بهره میبرد.
کاربردهای بالقوه این فناوری گسترده است؛ از آرشیو فوقفشرده دادههای علمی و پروندههای پزشکی گرفته تا حفاظت از اطلاعات حساس در شرایطی که تجهیزات الکترونیکی متعارف کارایی خود را از دست میدهند، مانند دماهای بسیار بالا، محیطهای پرتوزا یا نگهداریهای چنددهساله. این دستاورد، همگرایی فزاینده زیستشناسی، علم مواد، محاسبات و الکترونیک را بهنمایش میگذارد و نشان میدهد که آینده ذخیرهسازی و امنیت اطلاعات شاید در دل همان مولکولی نهفته باشد که راز حیات را در خود حمل میکند.
منبع : فناوری
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
ظرفیت ۶ هزارنفری دستیاری پزشکی ۱۴۰۵؛ تعیین ظرفیت تعهد مناطق محروم
تحریم علم، رفتار علمی نیست؛ باید به دنبال مسیرهای جایگزین برای انتشار آثار محققان بود
بازنمایی قدرت نرم ایران در شرایط پساجنگ و جایزه جهانی دیپلماسی
آیا اصرار بر تفاوتهای فقهی، آب به آسیاب دشمنان وحدت اسلامی میریزد؟
انتظار، منطق دینی آمادگی تاریخی برای آینده موعود
«تحول تاریخی مفهوم فلسفه» با تقدیر از پرویز ضیاءشهابی رونمایی میشود
نگاهی به حکمرانی فضای مجازی در ایران از منظر تحلیل نهادی تنظیمگری
نظر قرآن درباره مسئولیت اجتماعی برای میانجیگری بین اختلاف زوجین
در همایش ادیان سن پترزبورگ چه گذشت؟ تاکید ایران بر مقاومت
حل موضوع حجاب با «مسئلهمندی مشترک»؛ مردم را درگیر مسئله وحدت کنیم
خود بنده فرهنگ درخشان تو آمد؛ آن قوم که از روی طمع، بنده تو را خواست
فروش «رویای نیمهشب» ۱۰۰ درصد افزایش یافت
نرگس آبیار: سینما را خودآموز یاد گرفتم
بزرگداشت جین فوندا در ونیز؛ از ترامپ بیزارم!
رونمایی از تندیس اکبر عبدی؛ هنرمندی که به خاطرهای ملی تبدیل شد
تصاویری از موشک بالستیک جهاد که در جریان یکی از موجهای عملیات نصر-۲ شلیک شده بود
نگاهی به انیمیشن «سفینه نجات»؛ وقتی تعزیه با ابرقهرمانی فضایی گره میخورد
آغاز ثبت نام بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
افشای هک وب سایت آلمانی توسط هوش مصنوعی اوپن ای آی
انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد تمدید شد
سال تحصیلی جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور آغاز میشود
ظرفیت ۱۴۶ هزار نفری پذیرش در کنکور ارشد ۱۴۰۵
جان مالکوویچ در ونیز تشویق شد؛ هجوم «اسب وحشی نهم» به اسکار
دانشمندی که جواب سوالهایش را از آسمان میخواست
ادامه حاشیههای «آرش» و نوید؛ کیت بلانشت «الکترا» شد
کلونی در جشنواره فیلم ونیز درخشید و با شیر طلا به ترامپ تاخت
جدال دوباره ساترا و ارشاد؛ «داش آکل» وارد میشود
موشک ایرانی موضوع نخستین شماره کتابمجله "آورد"
فراخوانی برای جمع آوری «ایدههای برتر قرآنی»
موانع استجابت دعا چیست؟ طلب مغفرت برای کافران مستجاب نمیشود
مدیر اسلامی با مهندسی انسجام، سلایق را به وحدت عمل در میآورد
تصویری از نماز بر پیکر شهدای عروسی کوهستک سیریک
خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران
آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه
مداحان کشور برای نوجوانان کلاس مداحی برگزار میکنند
هنر صاحب جواهر ایستادن میان قالب نص و روح تشریع در فقاهت بود
منشور کوروش بدون حتی یک رای مخالف و اصلاحیه در یونسکو ثبت شد
ورود هوش مصنوعی به موضوعات قرآنی و پژوهشهای حدیثی و دینی
پایبندی پل شریدر به هوش مصنوعی؛ فیلم بعدی با AI ساخته میشود
یوسف حاتمی کیا: ۶سال گفتند این فیلم مصلحت نیست؛ مردمی که از غم نان با جان قمار میکنند
واکاوی رابطه هنر و سرمایه در ریبون
دلاور تنگستانی که حماسه بی پایان غیرت در خلیج فارس را زنده کرد
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمونهای بینالمللی
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون
واکنش وزیر علوم به تحریمهای علمی آمریکا
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
ویژه برنامههای هفته وحدت در تجمعات شبانه
افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور
برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب
دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار میکنند
وقف بر پایه ایثار، نوعدوستی و دوراندیشی استوار است
آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد
شرکت های فناوری خواستار افزایش دفاع سایبری در مقابل حملات هوش مصنوعی
نوار نانویی ۳ داروی مسکن را در کمتر از ۲ ثانیه آزاد میکند
قدرتمندترین موشک اروپا به پرواز درآمد
تاکید علمای مسلمان بر عملی کردن وحدت و ایستادگی در مقابل دشمن مشترک
نزاع حجاب، از ابتدا نزاع بر سر قدرت زن بود
البرز زیر بار کمبود مدرسه؛ مهاجرت چالش بزرگ مدارس البرز
توانمند سازی و گذار از الفبا رویکرد جدید سواد آموزی استان سمنان
جزئیات بورسیه تحصیلی صنعت و مشاغل در پذیرش کارشناسی ارشد ۱۴۰۵
غرامت ۱۸ میلیارد دلاری متا برای فرار از شکایت ایالتهای آمریکا
واکنش دانشگاه صنعتی خواجه نصیر به کناره گیری رئیس آن
نفوذ هکرهای چینی به ناسا و سنای آمریکا ردیابی شد
موبایلهای آینده چگونه تغییر میکنند؟
از خیالپردازی سرامیک تاشاعرانگی کاغذ در ماه هنر؛ تکثرِ بودن در پایتخت
محمد اصفهانی در دومین شب از «روایت رحمت» روی صحنه میرود
در طبیعت چه خبر است؟ یک مجموعه خواندنی برای کودکان
ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون
محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمونهای بینالمللی
واکنش وزیر علوم به تحریمهای علمی آمریکا
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
یوسف حاتمی کیا: ۶سال گفتند این فیلم مصلحت نیست؛ مردمی که از غم نان با جان قمار میکنند
دلاور تنگستانی که حماسه بی پایان غیرت در خلیج فارس را زنده کرد
منشور کوروش بدون حتی یک رای مخالف و اصلاحیه در یونسکو ثبت شد
ورود هوش مصنوعی به موضوعات قرآنی و پژوهشهای حدیثی و دینی
خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران
هنر صاحب جواهر ایستادن میان قالب نص و روح تشریع در فقاهت بود
آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه
واکاوی رابطه هنر و سرمایه در ریبون
پایبندی پل شریدر به هوش مصنوعی؛ فیلم بعدی با AI ساخته میشود
مداحان کشور برای نوجوانان کلاس مداحی برگزار میکنند
سال تحصیلی جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور آغاز میشود
ظرفیت ۱۴۶ هزار نفری پذیرش در کنکور ارشد ۱۴۰۵
مدیر اسلامی با مهندسی انسجام، سلایق را به وحدت عمل در میآورد
فراخوانی برای جمع آوری «ایدههای برتر قرآنی»
ادامه حاشیههای «آرش» و نوید؛ کیت بلانشت «الکترا» شد
دانشمندی که جواب سوالهایش را از آسمان میخواست
تصویری از نماز بر پیکر شهدای عروسی کوهستک سیریک
جدال دوباره ساترا و ارشاد؛ «داش آکل» وارد میشود
کلونی در جشنواره فیلم ونیز درخشید و با شیر طلا به ترامپ تاخت
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.