当下，我们正处于大数据爆炸时代，各种数据呈指数级增长。如何存储海量数据？

  近日，中国科学院上海光学精密机械研究所（以下简称“上海光机所”）与上海理工大学等合作，在国际上首次实现一张光盘达1.6Pb的超分辨三维数据存储，是普通蓝光光盘容量的1万倍。这对于我国在信息存储领域突破关键核心技术、实现数字经济的可持续发展具有重大意义。2月22日凌晨，相关研究成果发表在国际学术期刊《自然》上。

  光存储具有绿色节能、长期保存的特性，特别适合存储访问频率低的冷数据，但光学衍射极限是该技术一直难以突破的瓶颈。衍射极限导致光盘上的信息点之间的距离（道间距）无法进一步缩小，从而使得单盘容量难以突破500GB。在2021年国际学术期刊《科学》发布的全世界最前沿的125个科学问题中，衍射极限被列为物理学首要难题。

  “这件事实在是太难了!很多课题组都不愿意碰。也正是因为太难，早期有家合作的公司也撤资了，研究差点难以为继。”论文通讯作者之一、上海光机所研究员阮昊告诉记者，幸亏这一前瞻性研究在论文的另一位通讯作者，中国工程院外籍院士、上海理工大学光子芯片研究院院长顾敏的大力推动下，得到了上海市科委和国家重点研发计划等的支持。

  论文第一作者之一、上海光机所博士后赵苗坦言，当连续做了三四年都没有什么眉目时，他曾气馁过，所幸导师阮昊一直鼓励，此外还得到了上海理工大学教授文静（论文并列第一作者及通讯作者之一）、中国科学院化学研究所研究员钟羽武、华中科技大学教授甘棕松等多位老师的倾囊相授，也亲身体验到各个科研团队之间毫无保留的合作与共享。

  上海光机所既研究光读写技术，也研究存储材料，这在国内比较少见，是我国最重要的信息存储材料与技术研究基地之一。研究团队利用国际首创的双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技术，找到了一种发光存储新材料，从而在信息写入和读出上均突破了衍射极限的限制。

  七年磨一剑。如今，研究团队实现了信息点尺寸为54纳米、道间距为70纳米的超分辨数据存储，并完成了多达100层的刻写记录，单个光盘等效容量约1.6Pb。经老化加速测试，光盘介质寿命大于40年，加速重复读取后荧光对比度仍高达20.5：1。

  这样的“超级光盘”长什么样？仅仅20克，看上去透明轻薄。

  这是国际上首次实现Pb量级的超大容量光存储，研究成果得到了论文审稿人的高度评价：“与现有其他技术相比，该技术在性能方面提供了最高的光存储面密度”“研究成果可能会带来数据中心档案数据存储的突破，解决大容量和节能的存储技术难题”。

  采访时，阮昊津津乐道一个故事：诺奖得主赫尔教授，后来与德国著名光学公司莱卡成立了合资公司，推动了超分辨光学显微镜的产业化，最贵的设备能卖到300万欧元，在商业上取得了极大的成功。

  一张实现了超分辨三维数据存储的光盘，相当于一万张普通蓝光光盘，这意味着成本可以大大降低；即使刻写了100层，信号也几乎没有衰减，原始误码率仅为0.33%，这意味着具有实用化的潜力；未来加保护层后，如今预计超过40年的光盘介质，寿命还将延长。尽管光盘存储市场沉寂多年，但此次被论文审稿人誉为“突破性创新”的研究进展，是否也能复制赫尔的商业传奇？

  据悉，上海光机所已经申请了技术专利，研究团队正在考虑推进产业化，对于科技或风投公司的合作都表示欢迎。