DNA“硬盘”.docDNA “硬盘”基因测序技术的飞速发展忙坏了数据存储公司,在他们发愁如何存储爆炸式增长的基因数据时, 生物学家却另辟蹊径, 他们发现, 基因本身, 就是最好的存储设备。 2015 年2月, 瑞士联邦理工学院的项目团队对外公布了一项最新研究成果:他们成功将一段 DNA 片段塞进了石英玻璃材质的球形胶囊中。看起来不是什么重大成果, 此前人们早已能够把 DNA 片段塞进各式各样的材料中。但关键是, 4 周后,瑞士科学家从那段 DNA 中,完整取出了之前存入的 83KB 数据。这无疑是 DNA 存储技术的历史性突破。它意味着, 利用 DNA 存储和读取数据,不再是一个不错的想法,而是一个可行的办法。不过, 别高兴太早, 虽然实验已证明了其可行性, 但要真正干掉如今的硬盘和服务器, DNA 存储还有很长的路要走。 1克=700TB 在分析所有困难前, 先来看一个基本的问题, 为什么要用 DNA 来存储数据? 答案不是为了好玩, 也不是某些技术先锋的创新之举, 而是我们现有的存储工具,已经跟不上数据存储的需求。市场研究公司 IDC 和数据存储公司 EMC 在 2014 年做了一项调研,他们发现, 2013 年全世界的数据总量达到了 ( 1ZB= 亿 TB) ,按照如今的数据增长速度, 即使保守估计, 2020 年, 数据总量也将超过 44ZB 。而随着摩尔定律的升级,人类已经逐步接近传统电子制造技术的极限,即便摩尔定律一直生效,现有电子存储设备的性能和容量提升速度, 也无法跟上人类产出数据的速度。在数据大爆炸灾难发生前, 人类需要找到不受摩尔定律限制的存储设备。 DNA 存储的设想,由此而生。关于 DNA 存储,流传最广的说法是 2010 年诞生于酒吧中。当时,欧洲生物信息研究所副所长尤安? 伯尼和同事尼克? 古德曼在德国汉堡市一间酒吧中发愁, 用什么可以替代昂贵的存储硬盘, 以处理日益繁多的基因数据。两人开玩笑说, 要是有存储设备能像 DNA 一样存储遗传基因信息多好, 你看一只猛犸象的基因就能让我们了解数万年前的许多信息。话音刚落, 两人立马有了同样的想法, 为什么不用 DNA 存储信息呢? 它本身就是一个很好的存储设备。于是,两位科学家找了一张餐巾纸,在上面写下了这个伟大的构想。在两人的构想中, 所谓 DNA 存储, 就是利用 DNA 的4 个碱基―― A、T、 C、BG大游G 为基本符号,通过独特的排列组合,形成一套编码存储和读取数据。这与如今的二进制电子存储有异曲同工之妙, 只不过, 二进制电子存储是以 1和0 为基本符号进行排列组合, 形成不同的序列, 进而组合成信息和数据。而 DNA 有4 个碱基, 在编码上也就多了许多可能, 众多的优势也将从中显现。BG大游一个最明显的优势, 就是容量。 DNA 本身就是携带海量遗传信息的“数据库”,在人类的基因序列中, 1 克重量的 DNA 就包含数十亿 GB 的遗传数据,而根据 2012 年美国科学家乔治? 丘奇在 1 沙克(亿万分之一克) DNA 中存入的数据量换算, 1克 DNA 能存储的数据,多达 700TB ,相当于 万张蓝光光盘,或 233 个 3TB 的硬盘。丘奇说,以这个存储容量,今后,一个拇指大小的 DNA 存储设备,就能存下整个互联网的信息。一小瓶 DNA , 就有可能存下整个
