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
خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران
آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه
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
پرچم ایران روایتی از خون، باور، ایستادگی و تمنای رسیدن
تاکید بر نقش هنرستانها در مقابله با چالشهای جنگ اقتصادی
کاظمی: دشمن تلاش میکند تا دولتها را از صف مردم جدا کند
امین و مهدیه احمدزاده؛ خواهر و برادر شهید مینابی
پذیرش برگزیدگان المپیادهای جغرافیا و علوم زمین بدون کنکور ابلاغ شد
نتایج آزمون صلاحیت گروه پرستاری سال ۱۴۰۵ اعلام شد
جزئیات آزمون مرحله انفرادی هجدهمین المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی
دفترچه انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ منتشر شد
آغاز انتخاب رشته داوطلبان مجاز آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ از امروز
سینمای زیرزمینی ایران بررسی شد؛ از بحران بازنمایی تا اقتصاد نامرئی
روایت دبیر انجمن سرود کانون پرورش فکری از برگزاری یک جشنواره ملی
«حبیبی یا نبی»؛ نغمهای برای پیامبر رحمت
ریدلی اسکات با «ستاره های سگی» بدترین فیلمش را ساخت
«کوری» از پروندههای قضایی تا ممیزی؛ این سریال مروج مشروبات الکلی است؟
رازهایی که در یک کشو پنهان است؛ چه کسی دستخط قاتل را تقلید کرد؟
برای پویایی صنف باید صدای جوانها را جدی گرفت؛ سکوت معنا دارد
نسخه ویژه نابینایان «روزی روزگاری» منتشر میشود
وقتی مستند، حافظه میراث ملی را بیدار میکند
ایرانیخوانی نمایشنامه «تاجماه» برگزار شد
«رویای نیمه شب» و ضرورت ساخت آثار تلویزیونی با موضوع مهدویت
وقف رقیب اقتصاد کشور نیست
بیستمین آزمون سراسری قرآن پس از وقفه ای طولانی برگزار میشود
دانشمندی که هنوز رازهایش کشف نشده است؛ کیمیای رازی در تاریخ علم
تجلیل از ۴۵ چهره شاخص در اولین دوره جایزه جهانی دیپلماسی فرهنگی
تاسیس ۱۳ مؤسسه جدید فرهنگی قرآن و عترت
برگزاری آزمون بخش معارفی چهل و نهمین دوره مسابقات سراسری قرآن اوقاف
شرقشناسی بدون ایرانشناسی، امکان یا امتناع؟
متن نوبتدهی آرایشگاه برای عید؛ نمونههایی برای جذب مخاطب
دانشگاهها با ورزش تابآوری دانشجویان را تقویت کنند
راهنمای ثبتنام پذیرفتهشدگان دکتری دانشگاه علامه طباطبائی اعلام شد
پایان رویای «تنگه ترامپ» و غروب توهمات طاغوت روزگار در اعماق خلیج فارس
بهنام تشکر کارآگاه علوی جدید شد
برگزاری بزرگداشت ابن سینا با حضور اندیشمندان ایرانی و خارجی
تجربههای جهانی بازسازی پساجنگ در ۱۲ جلد کتاب
تلقی رایج از موسسات خیریه غلط است؛ انتشار نخستین گزارش زیست بوم خیریه
برگزاری جشنهای میلاد پیامبر مهربانیها با محوریت خونخواهی رهبر شهید
رجبی دوانی: نیازمند «انقلابی درون انقلاب» هستیم
آیا بین «امر تاریخی» و «امر ایمانی» می توان تمایزی مفهومی ایجاد کرد؟
ابنشهرآشوب روایات را دستکاری میکرد؟
تشخیص زودهنگام سرطان سینه با طراحی یک نانوزیستحسگر در دانشگاه تهران
استکبار جهانی به زبالهدان تاریخ میپیوندد؛ خونخواهی رهبر شهید حق ماست
حمایت مجری معروف اخبار عراق، از خلیج فارس+عکس
جدیدترین تصویر از آیت الله سیستانی
صعود دانشجوی دانشگاه آزاد به بام ایران با یاد دانشمند شهید دکتر طهرانچی +عکس
آغاز کلاسهای نیمسال اول دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور
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
مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسیارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد
اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمونهای دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی
برگزاری آزمونهای تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد
ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی
برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید
ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل میشود
از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟
تابآوری کودکان در جنگ را با داستان افزایش دهیم
جزئیات بورسیه تحصیلی صنعت و مشاغل در پذیرش کارشناسی ارشد ۱۴۰۵
از خیالپردازی سرامیک تاشاعرانگی کاغذ در ماه هنر؛ تکثرِ بودن در پایتخت
تاکید علمای مسلمان بر عملی کردن وحدت و ایستادگی در مقابل دشمن مشترک
در طبیعت چه خبر است؟ یک مجموعه خواندنی برای کودکان
محمد اصفهانی در دومین شب از «روایت رحمت» روی صحنه میرود
البرز زیر بار کمبود مدرسه؛ مهاجرت چالش بزرگ مدارس البرز
آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد
نوار نانویی ۳ داروی مسکن را در کمتر از ۲ ثانیه آزاد میکند
توانمند سازی و گذار از الفبا رویکرد جدید سواد آموزی استان سمنان
وقف بر پایه ایثار، نوعدوستی و دوراندیشی استوار است
برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب
افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور
تاکید بر نقش هنرستانها در مقابله با چالشهای جنگ اقتصادی
پرچم ایران روایتی از خون، باور، ایستادگی و تمنای رسیدن
واکنش دانشگاه صنعتی خواجه نصیر به کناره گیری رئیس آن
دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار میکنند
امین و مهدیه احمدزاده؛ خواهر و برادر شهید مینابی
ویژه برنامههای هفته وحدت در تجمعات شبانه
شرکت های فناوری خواستار افزایش دفاع سایبری در مقابل حملات هوش مصنوعی
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.