动态ram利用什么保存信息_揭秘信息动态保存

  摘要:本文依据仿生学和基因学的方法与成果,提出了信息动态保存的概念,并且描述了自然状态下动态保存的一些重要特点。由此揭示了信息长久保存的秘密。虽然动态保存的概念是新的,但是其方法却早已被普遍使用。另外揭秘也是意在为档案信息的长久保存提供新的视野与思路。
  关键词:动态保存 静态保存 长久保存
  档案长久保存的实质是档案信息的长久保存。档案介质作为档案信息的载体,其保存时间终究有限。如果人们希望档案信息不随档案介质的自然损毁而消失,希望档案发挥作用的时间更长久,就需要找到更能有效延长档案信息保存时间的方法。
  一、以不同的视角看信息保存
  信息是广泛存在的。相对于人的认识活动而言,信息是对象之间相互区别的、复杂多样的表现形式。例如:由氢和氧构成的水是最常见的物质。水通过固体、液体和气体三种状态表现出不同信息。雨露滋润传递出水为生命之源的信息,洪水猛兽传递出水的可怕信息。记录人类活动的档案是一种特殊类型的信息。
  物质对象是信息的载体,信息依赖物质对象而存在。存在时间越长的物质对象,其信息保存时间也越长。例如地球形成已经有45亿年左右的时间。已知构成地球的最古老岩石存在了近40亿年,其中保存了地球形成演化的信息。质地坚固的载体有助于信息的长久保存。但是坚固的岩石也可以被风化水蚀,使其保存时间大大缩短,并且一旦被破坏就难以再生复原。那么质地相对柔弱的载体能否长久保存信息呢?这是自然进化过程中提出的问题。档案长久保存面临的其实是类似的问题。
  自然的令人敬畏之处就在于它不仅提出问题,也在解决问题。在上世纪60年代诞生的仿生学看来,人类今天面临的种种技术难题,有许多是生物曾经面临并且已经解决的生存问题。例如人类曾在很长一段时间内羡慕鸟类的飞行,因为飞行可以极大地扩展生存空间。但是当人类发明了能够飞得更高、更快、更远的飞机之后,对鸟类的飞行就不屑一顾了。然而仿生学研究发现,鸟类飞行时的能量转换效率远比人类的飞行器要高。这使得人类重新对鸟类的飞行刮目相看。原来在亿万年的进化过程中,自然对问题的解决总有更高明之处!面对自然、向生物进化寻找答案,这是仿生学对档案面临的长久保存问题的启示。
  相对于坚固的岩石,质地柔弱的生物对信息长久保存做得又如何呢?有些生物被人们称为活化石。由于适应了生存环境,它们在漫长的年代中变化很少。例如鳄鱼已经存在了约2.3亿年,其间几乎没有发生多少变化。生活在海中的鹦鹉螺甚至在近5亿年间没有发生变化。这些活化石今天的形态和习性与数亿年前的几乎相同。这意味着它们携带的信息保存延续了数亿年。可这又是怎么做到的呢?现代生物遗传学的分支基因学说告诉我们,是一种特殊的物质使然,这就是遗传基因。遗传基因通过“代代相传”来长久保存信息,而不是依靠某种质地坚固的载体。质地坚固的载体能够长久保存信息离不开环境的稳定少动,因此这种保存方式可以被称为“静态保存”。而与之相对的是以“代代相传”为特征的保存方式,我们可称之为“动态保存”。
  二、信息动态保存与其特点
  用图形能够直观地表示信息动态保存。可以看到图中处在横竖轴上的是一组随时间推移而延续的波浪形曲线。其中每条曲线表示一个携带遗传信息的生物个体的生命周期。一组曲线则表示一个代代相传的生命传承。通过图形可以看到,当一个生物载体的活力将要减退时,它已经将遗传信息传递给新一代更具活力的载体。值得特别注意的是,在看来起伏很大的个体生命曲线的波峰顶部,可以模拟出一条跨越数代、接近平直的长曲线。为了让这条长曲线更容易理解,图中在它原来的位置稍稍抬高并且以虚线表示。由每一个体的最佳状态接力组成的长曲线不仅模拟了生命的传承,更模拟了承载信息的保存状态。长曲线在竖轴上的位置表示信息保存状态良好,而在横轴上只有小幅度的波动,这意味着信息得到相当稳定的长久保存。如果考虑到在自然状态下有无数条峰谷并行或交错的生命传承,那么对一个物种模拟出的曲线就愈加平直,其信息保存状态就更为稳定。动态保存可以大大超越载体质地的保存局限。这是静态保存不可比拟的。从低等的单细胞生物到高等生物乃至人类,无不以动态保存的方式延续着各自的遗传信息。
  下面将以有限的篇幅描述信息动态保存的一些重要特点。
  动态保存的必要条件是信息可以与其载体分离。如果二者不能分离,再坚固的载体也难免在极端灾难性事件中被损毁,结果导致承载信息的消失。既然信息可以与其载体分离,载体本身的坚固与否就不再重要。在进化过程中,自然终于选择了柔弱的物质作为信息长久保存的另一种载体。信息与载体的关系从此不再唯一。在自然状态下能够代代相传的柔弱物质可能只有生命物质。生物的柔弱质地导致个体寿命的短促,例如蜉蝣的成熟期寿命仅有数小时。但是,选择柔弱反而换来了生机与活力。这为生物带来可以逃避灾变的优势。亿万年来历经灾难依然生机盎然、丰富多样的生物世界,已经证明信息与其载体分离的必要。
  动态保存的关键机制是遗传信息的复制。遗传信息精确决定着生物个体生老病死的过程和生物的各种性状。基因是细胞核内DNA大分子中携带遗传信息的功能片段。将遗传信息传递给下一代是基因的基本功能。每个基因中有4种碱基的不同成对组合,以此保存不同的遗传信息。它们排列成双螺旋长链,并且盘绕紧缩。在细胞分裂的过程中,基因复制开始于碱基长链从盘绕状态的展开,随后长链像拉锁一样拆开,两个半边的碱基长链依据互补配对原则分别复制出自己的另一边。生物的柔弱质地为复制带来便利。复制出的两对完整碱基长链再各自盘绕紧缩为两个基因,完成基因复制。结果是遗传信息被复制到新的将更具活力的载体。那些活化石表明历经亿万年、难以计次的基因复制完整可靠。
  动态保存的显著特点是趋于长久。时间本来就是存在的基本属性。在生存竞争中,基因能够得到长久保存的物种具有无可置疑的优势。因此每个物种的基因都自然趋向于长久保存,就像它们有一个共同目的。以至于有一种观点认为,基因才是不朽的,生物个体不过是它的一件件外套;基因通过不断更换外套,实现保存自己的目的。其实,通过不断变化实现长久保存才是自然的真正高明之处。基因中的碱基构成不断更新也表明,它并不需要什么恒久不变。但是,无数基因长久保存的共同趋势在人脑中的反映形成所谓目的性。而目的性恰恰是人类活动的重要属性。有意识的强化目的性,对人类活动信息的长久保存将大有裨益。   动态保存的重要组成是需要付出代价。原因一方面在于动态保存的载体质地原本就柔弱,另一方面动态保存是由处于食物链某一环节的各种生物来实现的。这使许多生物个体面临覆灭的可能,而不能走完正常的生命全程。前面图形中的尖峰曲线就表示了这种情况。生物应对险恶环境的方法之一就是大量复制。例如一条翻车鱼一次产卵的数量可以达到惊人的3亿个,其中只有极少数能够长大到繁殖下一代。遗传信息动态保存的不惜一切代价,由此可见一斑。所幸随着物种进化程度的提高,需要付出的代价也在相对降低。但无论如何,不付出代价,遗传信息就不能长久保存,令人惊艳的生物世界就不能持久繁荣。同样也很难设想,不付出代价就能长久保存人类活动的信息。
  三、人类活动中类似动态保存的踪迹
  动态保存的概念是以生物实例为基础提出的。那么在人类活动中能否找到动态保存的些许踪迹呢?
  人类活动中确有某些现象与动态保存存在不谋而合之处。例如信息技术发展了使用多块磁盘存储信息的阵列技术。当阵列中一块硬盘出现故障时,通过人工更换故障盘,可以保证存储信息的完整可靠。这类似于遗传信息从一个生物个体转移到另一个体。但是二者之间至少存在三大差异:阵列技术的复制只是局部复制,并非整体复制;另外阵列技术更看重信息存储的可靠性,而不是要长久保存信息;由于磁盘更新不是系统的内在机制,它需要外部人工干预才能实现,结果降低了系统设计预期的可靠性。虽然阵列存储与动态保存之间远不具有可比性,但是二者的某种相似性还是值得关注。
  在收藏中,古旧字画由于存世年代久远,往往出现纸张以至画面缺损。这时不仅要补上缺失的纸,甚至还要重绘缺失的那部分字画。这也类似基因复制,不过同样只是局部复制。随着时间推移,字画的其他部分也将逐渐破损,局部复制积累而成全局复制。但是对真迹与否重于信息真伪的字画收藏来说,越是完整复制越可能是一种灾难。对于档案信息长久保存来说,这两个实例具有不同的借鉴意义。
  四、结束语
  本文从更为一般的角度探讨了信息的重要属性——动态保存。这种探讨也有助于档案信息的长久保存。因为信息的一般属性具有更普遍的意义。信息的其他特殊属性则依托于长久保存这个一般属性。这让精彩纷呈的世界持续了亿万年。从这个意义上说:信息越持久,世界越精彩!如果记录人类活动的档案信息能够得到长久保存,就能够为这个世界增加更多一份精彩。
  作者单位:北京市档案馆网管处

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