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            澳大利亞斯威本科技大學的研究團隊開發出了一種全新的數據存儲方式，科學家利用激光技術解決了大數據難以儲存的問題，并可將1PB（1024TB）的數據存儲到一張僅DVD大小的聚合物碟片上。

以后數據存儲無論個人用戶，抑或不同規模的企業政府機關等，都可更加輕松地進行。來自澳大利亞斯威本科技大學（Swinburne University of Technology）的研究團隊負責人Min Gu教授最新開發出了一種全新的數據存儲方式，可將1PB（1024TB）的數據存儲到一張僅DVD大小的聚合物碟片上。

大數據存儲在當今世界已經顯得尤為必要，而且我們人類自步入數字時代以來，目前僅是存儲在Web上的內容預計就有大概1ZB（zettabyte，1萬億GB），美國一年的電話記錄就需要0.3ZB的存儲空間進行存儲。

要保護全世界的數據資料免遭損失和意外丟失也是件很麻煩的事情。放棄本地概念，轉投云存儲也不要認為有多么的安全，尤其是當黑客如果襲擊了你所使用的云服務器，那么數據存儲遭受的損失恐怕就更大了。對于現有的本地存儲，如果我們要將1ZB的數據存在藍光光盤上，然后將這些光盤堆疊到一起，那么這一摞光盤的高度就能達到24km。或許傳統硬盤能堆疊的空間更小一些，但成本又是難以估量的。

那么數據存儲的問題究竟該怎么解決呢？來自斯威本科技大學和澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）的學者們似乎正在研究更為巧妙的解決方案。他們最新的研究可讓1PB的數據存放到僅DVD大小的碟片上，也就是說1ZB的數據僅需1000張這樣的碟片就能存儲，雖說1000張碟片聽起來有些多，但堆放1米的高度還是要比藍光光碟的24km好出不少。

此團隊在2013年6月29日刊出的《自然通訊（Nature Communications）》雜志的文章中描述了如何將在塑料層上光學紀錄的斑點寬度從藍光的130nm減小到9nm，相當于單個光波長的1%。為什么藍光技術無法做到這一點？光學物理學家，同時也是卡爾蔡司的創始人之一Ernst Abbe先前就發現了光的一種基本特性。19世紀末，他的鏡片實驗證明光有其固有波長，無法集中到小于其波長1/3的點內（Airy disk，艾里斑）。藍光技術使用440nm波長的藍色激光讀取光碟，所以藍光斑點寬度局限在130nm。

澳大利亞的學者則開發出了一種新型的有機聚合催化劑，可對光產生2種不同的反映，從而回避了Abbe所發現的限制。800nm的激光可令這種催化劑分裂為聚合活性物，當數量充足的時候，就能促使單體聚合。不過，375nm的激光用于這種催化劑時，就會釋放阻聚劑，阻止單體聚合。

要將比艾里斑更小的斑點寬度寫入到感光光刻膠材料上，首先要將800nm波長激光束導至未聚合存儲介質中。這些光會在光強度足夠釋放聚合活性物的位置令光刻膠聚合。為釋放足夠的活性物，光強度必須高于某個值，聚合物點尺寸就可變得更小。

同時將375nm的光導至相同的焦點，這樣一來活性物和抑制劑就會令艾里斑達成基本平衡。此時，沒有聚合物形成。然后就是將375nm的激光轉成環狀模式。

先前我們就談到，800nm的光本身就能將點聚合至大約100nm的直徑。再加上環狀375nm外圈的抑制部分，外圈的光刻膠部分則不會發生聚合。這能夠讓聚合物點最終縮減至9nm的尺寸。

加上近期發展迅猛的3D打印技術，澳洲的這批研究人員還另外證明了他們的新型光聚合技術能夠制造小型的3D物體。很顯然這種新型的存儲技術離正式商用還有一段距離，目前仍有許多問題需要解決。但至少，未來我們能看到未來大容量存儲碟片的出現。

激光的原理

激光英文全名為Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)。于1960年面世，是一種因刺激產生輻射而強化的光。

科學家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發的物質，使其原子的電子達到受激發的高能量狀態，當這些電子要回復到平靜的低能量狀態時，原子就會射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原子，激發更多的原子產生光子，引發一連串的“連鎖反應”，并且都朝同一個方前進，形成強烈而且集中朝向某個方向的光；因此強的激光甚至可用作切割鋼板！

激光的特性

激光被廣泛應用是因為它的特性。激光幾乎是一種單色光波，頻率范圍極窄，又可在一個狹小的方向內集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以對各種材料進行打孔。以紅寶石激光器為例，它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個小孔。激光擁有上述特性，并不是因為它有與別不同的光能，而是它的功率密度十分高，這就是激光被廣泛應用的原因。

激光有三大特性：單色波長、同調性、平行光束。

激光技術實現快速測試細菌對抗生素的反應

瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）研究人員將納米力學傳感器與激光技術結合，最近造出了一種火柴盒大小的設備，能在幾分鐘內測出細菌對抗生素的反應，從而找出有效的療法，而不必再花幾個星期。相關論文發表在最近出版的《自然·納米技術上》。

藥物濫用增加了耐多種抗生素細菌的數量，如果有一種工具能快速探測并識別出細菌對抗生素的反應，是非常有用的。而現有方法要幾周甚至一個月，醫生需要培養細菌然后觀察它們的生長，比如肺結核甚至要花一個月，才能確定某種抗生素對它是否有效。而研究小組結合了激光與納米技術，將這一過程的時間減少到幾分鐘。

細菌的活動會在納米尺度造成振動，但這些生命特征的信號很難覺察，而新檢測設備能將細菌新陳代謝的顯微運動轉化為容易看見的電信號。該設備有一個極小的振動杠桿，只比頭發絲略粗，探測到細菌的代謝活動時，杠桿就會以細菌代謝活動的頻率振動，以此能確定有沒有某種細菌。這種振動是納米級的，為了檢測這種振動，研究人員發射一束激光到杠桿上，激光會反射回來，信號被轉換為電流信號。醫生和研究人員就能像讀“心電圖”一樣，根據讀取的電流信號做出分析解釋。如果電流信號是平直的，就說明細菌已經全死了。

有了這種方法，醫生能輕松快速地確定某種細菌是否已被抗生素有效地“制伏”，這對那些耐藥性的菌種尤其關鍵，在醫療階段和化療測試中都很有用。EPFL研究人員喬瓦尼·迪特爾說：“這種方法快速而準確。不僅能幫醫生確定所用抗生素的適當劑量，還能幫研究人員找到最有效的方法。”

目前該測試工具已經縮小到僅火柴盒大小。“如果把它與壓電設備結合而不是激光，還能進一步縮小到微芯片大小。”迪特爾說，這樣結合起來能在幾分鐘內測試出一系列抗生素治療某種細菌的效果。

研究人員還評估了新工具在腫瘤學領域的應用，有望用于檢查腫瘤細胞在抗癌藥物作用下的新陳代謝，評價某種抗癌療法的效果。