作者：@天涯愛科學

跟我一樣，相信不少讀者朋友都有數(shù)據(jù)丟失的悲慘經(jīng)歷。在過去，數(shù)據(jù)的儲存形式無非是軟盤、磁帶、光盤和硬盤，不管哪一種形式，由于材料的原因，隨著材料的磨損、老化或損壞，數(shù)據(jù)最終將會變得無法使用。

磁帶和軟盤，只要不劃傷盤片，盤片不變形、不受高溫、不受潮、不靠近磁性物質(zhì)等情況下，數(shù)據(jù)可以保存5~8年，但實際使用中有兩三年都不錯了。

光盤是由聚合塑料(聚碳酸酯)層、鋁膜層和保護涂層三部分組成。環(huán)境溫度過高或過低會加速塑料老化，鋁膜與空氣接觸也會被慢慢氧化。理論上光盤壽命有20年，但實際使用中，超過5年的寥寥無幾。

至于硬盤，由于數(shù)據(jù)要不斷擦寫，機械硬盤一般3~5年之后，性能就會慢慢下降，最終變得無法使用，固態(tài)硬盤好一點，但能用上10年的估計也沒有多少。

由于儲存介質(zhì)不斷磨損老化，很多企業(yè)和部門，為了確保數(shù)據(jù)的安全，必須每隔幾年就進行一次數(shù)據(jù)遷移，在數(shù)據(jù)爆炸的時代，這無疑是一個極其昂貴和耗時漫長的過程。

有沒有更好的方法來解決這個問題呢？2021年10月，英國南安普敦大學光電子研究中心主任Peter Kazansky教授向公眾展示了他的革命性新技術(shù)：一種在 CD 大小的光盤上存儲大量數(shù)據(jù)的新方法。這種光盤是用特殊的納米級石英玻璃制成，利用飛秒激光通過五維技術(shù)——兩個光學維度和三個空間維度——把數(shù)據(jù)雕刻在上面，目前一張光盤的數(shù)據(jù)容量可達500TB（1TB=1000G）。

但更令人激動的是，這種存儲介質(zhì)有著前所未有的特性，包括500TB/盤數(shù)據(jù)容量、高達1000°C的熱穩(wěn)定性和幾乎無限的室溫壽命(190℃下的138億年，與宇宙同壽)，開啟了一個永恒數(shù)據(jù)存檔的新時代。

Peter Kazansky表示，他是在參觀一些古老的巖畫時得到啟發(fā)，那些刻錄在山洞的巖壁上的圖案已存在了數(shù)千年甚至上萬年，這是地球有史以來記錄文明最穩(wěn)定最持久的辦法之一。因此，如果用這樣的思路來儲存數(shù)據(jù)，能不能一勞永逸地解決這個難題呢？Peter Kazansky本身長期承擔美國國會圖書館數(shù)據(jù)儲存工作，每隔幾年的數(shù)據(jù)遷移工作一直都讓他疲憊不堪——作為世界上最大的圖書館，美國國會圖書館數(shù)據(jù)容量高達3000TB，如果用上他的新技術(shù)，1張500TB的玻璃光盤就能儲存國會圖書館六分之一的數(shù)據(jù)，而且，更重要的是，這張光盤幾乎還是永恒的——無論煮沸、烘烤、淹沒或消磁，其上的數(shù)據(jù)都不會退化。

美國國會圖書館

這些新型的儲存技術(shù)中，另一個關(guān)鍵的技術(shù)是如何把數(shù)據(jù)刻到堅硬的玻璃上去。

古人用石頭和錘子把畫雕刻成巖畫，用工具物理性地改變材料的屬性。Kazansky如何在堅硬的玻璃上雕刻呢？他的“鑿子”和“錘子”是什么呢？

“錘子”是電，“鑿子”是激光。 Kazan sky使用的是一種特殊的激光，這種激光能產(chǎn)生非常強烈的脈沖，產(chǎn)生一個強電場，在玻璃上產(chǎn)生閃電般的擊穿。由于這些脈沖非常短，這種閃電可以非常精確地產(chǎn)生微小爆炸，這樣就能在玻璃中持續(xù)地精確地創(chuàng)建所需要的小腔，數(shù)據(jù)就以腔體的形式被雕刻在上面。

哪些人最需要這種新型的光盤呢？作為一種非常穩(wěn)定和安全的便攜式存儲器形式，這項技術(shù)對于擁有大型檔案的組織，如國家檔案館、博物館、圖書館和電影業(yè)等等是必不可少的。比如電影業(yè)就有超過 100 年的老電影檔案，所有這些檔案必須每隔三到五年就要遷移，否則數(shù)據(jù)就有可能丟失的危險。但是在 2019 年， Kazan sky 與微軟和華納兄弟合作，制作了一個微小的玻璃片來存儲 1978 年的超人電影。

這對電影行業(yè)來說是一個福音，他們一直在尋找新的方法來保存他們的檔案資產(chǎn)，這是檔案工作者的勝利，多年來他們一直在擔心公眾數(shù)字黑暗時代的危險。

毫無疑問，一些大型的社交媒體公司和數(shù)據(jù)中心等也是這種技術(shù)的強烈需求者，例如Facebook、微信等等。至于個人，只需把數(shù)據(jù)上傳到云端即可，畢竟這東西可不便宜。

但是目前，這項技術(shù)想取得大規(guī)模運用的話，還有一個難題必須要克服，那就是他的寫入速度實在是太慢了，簡直可以說和用“鑿子”在巖壁上畫畫一樣慢。盡管在過去的幾年里，科學家們已經(jīng)大幅提高了寫入速度，但是目前的速度大約只有每小時1 G字節(jié)，這是什么概念呢？這意味著編寫 500TB的數(shù)據(jù)可能需要57年的時間，目前美國國會圖書館的數(shù)據(jù)是3000TB，按現(xiàn)時這個速度，要花342年才能把這個數(shù)據(jù)整理完畢。這，除非有“功成不必在我”的心態(tài)，否則估計實在沒幾個人有耐心等下去。

Peter Kazansky

無論如何，曙光已經(jīng)出現(xiàn)。Peter Kazansky說：“想到我們發(fā)明了保存文件和信息的技術(shù)，并將其存儲在空間供子孫后代使用，這是非常令人激動的成就?！毕胂肟?，每小時讀取 1G 的數(shù)據(jù)，幾個小時就可以把一個人的 DNA全部寫入可以保存138億年的光盤，假如人類遭遇不測，過無論過了多久，只要有新的文明發(fā)現(xiàn)這個光盤，就可以重新復(fù)活人類，多美美好的前景啊。

所以，這是一項可以永久記錄、呈現(xiàn)我們文明的技術(shù)：我們所學到的一切都不會被遺忘。