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
نوشتهای که بالای سر یک کودک سرطانی در بیمارستان بقایی اهواز نصب شده
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) به پیشبینی حذف شرور جهان پرداخت
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
سیاست بچهگانه ترامپ سوژه کارتون هنرمند برزیلی شد
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
کارگردان سریال پایتخت درباره رهبر شهید مستند میسازد
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
غرق شدن ترامپ، سوژه جدیدترین دیوارنگاره تهران
آغاز دورههای راهبردهای تربیت و یادگیری مربیان پیشدبستانی در مراکز کانون پرورش فکری
نقش سازنده نخبگان در حل مسائل کشور
پویش «حفظ جزء ۳۰ قرآن» ویژه کودکان و نوجوانان برگزار میشود
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
ایلان ماسک مالک اوپن ای آی را به سرقت تجاری محکوم کرد
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
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.