版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领
内容提纲一DNA存储技术发展历程二三DNA存储技术的优、缺点四什么是DNA存储技术？DNA存储技术原理五DNA存储技术的应用前景六DNA存储技术带给我们的启发一.什么是DNA存储技术？什么是DNA存储技术？二.
早在2007年，生物学家就把枯草杆菌作为实验对象，将信息植入其DNA，一个细菌能够存储1/5的《圣经新约》（该书约有100万个英文字母），数据保存时间可达数百至数千年。
2012年1月，德国的一个联合科研团队利用三文鱼的DNA制造出单次写入、多次读取的存储器。不过那个DNA存储装置至多能存储30个小时，并没有利用DNA结构进行编码。
2013年的时候，历经三年时间，EwanBirney和NickGoldman的研究团队成功把154首莎士比亚十四行诗、一张欧洲生物信息研究所的JPG格式图片、一份关于DNA分子结构的PDF学术论文、马丁·路德·金演讲“我有一个梦想”的26秒片段以及一个编码系统文档统统存进了微量的DNA里！并把研究成果发表在了nature上。
2012年9月，哈佛医学院教授、著名遗传学家GeorgeChurch（多届ICG大会的演讲嘉宾）的团队在Science杂志上发表的文章表示，他们将一本5.34万字的书籍、11张图片和一段Java程序存进了不到一沙克（亿万分之一克）DNA中。20072012.12012.92013哈佛研究团队欧洲生物信息研究所三.
DNA是一种长链聚合物，组成单位为四种脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸（dAMP）、胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP）、胞嘧啶脱氧核苷酸（dCMP）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（dGMP）。一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
脱氧核糖（五碳糖）与磷酸分子借由磷酸二酯键相连，组成其长链骨架，排列在外侧。四种碱基排列在内侧，并遵行碱基互补配对原则：A-T,C-G。存储编码原理(一)
具体存储方法是为：对腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)分别赋予二进制值（胸腺嘧啶(T)和鸟嘌呤(G)=1，腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)=0），随后通过微流体芯片对基因序列进行合成，从而使该序列的位置与相关数据集相匹配。当需要对数据进行读取时，只需再将基因序列还原为二进制即可。一个编码、合成、排序、解码的过程。为了方便读取数据，研究人员还在每一个DNA片断的头部加入了特定比特的地址块（addressblock），以此来记录其在原始文件中的位置。DNA数字存储系统利用4个碱基“字母”A,T,C,G开发定制代码，完全区别于生物体所用“语言”。存储编码原理(二)在读取的时候，DNA测序仪器和计算机会按照序列索引，将DNA中存储的信息顺序排列，并转化为计算机能够识别的数字语言。不用担心写入和读取错误：通过一些特殊的算法处理以及采取扫描多个备份对比纠错等措施，写入或者读取的出错率是很低的，大概只有百万分之二。任何能转化为HTML文件的数据都可以用DNA进行存储，存储时把相应的HTML文件转换为01二进制文件，再转换为用生物语言ATCG标记的DNA编码序列，然后用DNA合成器进行合成，读取时用DNA测序仪测出DNA编码序列，然后再转换为01二进制文件，最后转换为原来的数据文件。四.
DNA存储技术的优、缺点01体积小、易获取：一个脱氧核苷酸分子的长度只有1nm,一个碱基的高度只有0.34nm.一个水分子的直径约为0.324nm。人工合成DNA技术已经很成熟，能快速合成大量的DNA片段。03稳定性强（存储时间长）且不用经常维护：科学家通过实验证明在常温下DNA能存储几千上万年，而且利用一些特殊的技术如凝胶技术将其密封在干燥无菌缺氧的玻璃中，并将之冷却，那么保存上百万年也是没问题的。不用通电，节能、环保。02存储密度大（容量大）：1gDNA能存储大约2PB的数据相当于300万张CD，其它预测：1g=455EB，1ZB...DNA存储技术的优点01写入成本高：目前人工合成DNA的成本相当高，这也是阻碍它市场化的最大障碍。03无法擦除重写：因为DNA存储技术的原理决定了它是一次性存储的。02随机读取困难：很难从中读取某一指定位置的文件。DNA存储技术的缺点任何技术从发展到普及都是需要一个过程的，合成DNA的成本在不远的将来一定会达到一个人人都能接受的程度。通过在特定位置加入特定的标记或是优化检索算法，是可以克服这个问题的。这个问题确实是DNA存储技术的一大痛点，但这并不影响它光明的前景，因为我们有很多的数据是不需要修改的，比如政府文件、历史档案等，尤其适合DNA存储。另外，DNA计算机技术的不断发展也让我们看到了这一技术难题得以解决的可能性。五.
DNA存储技术的应用前景DNA存储技术的应用大数据时代，数据呈指数级增长，现有的物理硬盘存储扩容目标一时难以取得突破性的进展，在存储日趋紧张的今天，DNA存储技术仿佛是一道希望的曙光。主要针对那些不经常使用但需长期保存的数据进行归档，如政府文件、历史文档、记录性的影视资料等。随着机器学习能力的不断增强，其在学习过程中积累的数据越来越多，DNA存储技术能帮助小巧的机器人储存海量的数据，使其变得更“聪明”。以编码的DNA序列（通常意义上计算机内存）为运算对象，通过分子生物学的运算操作以解决复杂的数学难题。其存储数据的方法就是DNA存储。人工智能数据归档云存储DNA计算机未来智能芯片未来的智能芯片要求体积小、容量大，但传统的冯诺依曼计算机是将CPU和存储装置分开的，也许解决了存储紧张问题后，就可以打破冯诺依曼结构，创造处理速度更快的计算机。六.
科技创新推动着时代的进步和社会的发展,而进行跨学科领域的研究对科技创新起着极大的促进作用。跨学科领域研究有利于培养创造性思维,跨学科领域研究能够丰富和完善科技创新方法,跨学科领域研究为交叉、边缘学科的产生和发展提供帮助和动力。如果说科技的发展就是一个新规律被不断地发现和运用的过程，那么经过几十亿年演化而来的生物规律更值得我们花更多的时间和精力去思考和研究。目前，信息技术的发展突飞猛进，但我们的思维不能仅局限在信息领域，而应该更多地向生物学、心理学、物理学、化学等领域进行交叉、融合，让不同领域的知识碰撞、结合，去创造出新的事物。IMBTrueNorth芯片。该芯片内置100万个模拟神经元和2.56亿个模拟神经突触。不同芯片还可以通过阵列的方式互联。据称48颗芯片组建成的具有4800万个神经元的网络，智力水平已经和普通老鼠大脑差不多。DNA计算机是一种生物形式的计算机。它是利用DNA（脱氧核糖核酸）建立的一种完整的信息技术形式，以编码的DNA序列（通常意义上计算机内存）为运算对象，通过分子生物学的运算操作以解决复杂的数学难题。以化学性质的切割和粘贴、插入和删除代替物理性质的“加”，“减”操作IBMTrueNorth芯片DNA计算机THANKS
1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，BG大游娱乐平台并不能对任何下载内容负责。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
贵州省铜仁市万山区2024-2025学年部编版七年级下学期6月期末历史试题（含答案）
2025至2030中国地效飞行器行业产业运行态势及投资规划深度研究报告
