未來或許用DNA技術(shù)來進行數(shù)據(jù)存儲

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作為數(shù)據(jù)存儲的載體,存儲介質(zhì)是數(shù)據(jù)存儲首先要解決的問題。從過去的磁帶、軟盤、光盤再到硬盤,數(shù)字存儲技術(shù)介質(zhì)已經(jīng)歷了多代演進。然而,隨著數(shù)據(jù)量的持續(xù)增加,我們需要更加耐用且容量更大的存儲介質(zhì),最好能存它一萬年。

作為數(shù)據(jù)存儲的載體,存儲介質(zhì)是數(shù)據(jù)存儲首先要解決的問題。從過去的磁帶、軟盤、光盤再到硬盤,數(shù)字存儲技術(shù)介質(zhì)已經(jīng)歷了多代演進。然而,隨著數(shù)據(jù)量的持續(xù)增加,我們需要更加耐用且容量更大的存儲介質(zhì),最好能存它一萬年。

為此,科技工作者將下一代存儲技術(shù)寄予生物分子,也就是DNA。眾所周知,DNA包含生命體的遺傳信息,它編碼生物中的一切。與大多數(shù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)不同,DNA不會隨著時間的推移而發(fā)生降解,而且它非常緊湊,例如,僅4克的DNA就能夠保存人類每年產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息。

其實,早在2017年研究員Yaniv Erlich 和Dina Zielinski就證明了DNA為何可能成為終極數(shù)據(jù)存儲器,并將文章發(fā)表在了《科學(xué)》雜志上。選擇DNA存儲,是因為其擁有以下優(yōu)點:第一,它比傳統(tǒng)介質(zhì)小得多。事實上,每克DNA可以存儲高達215 PB(1 PB=1024 TB,1 TB=1024 GB)的數(shù)據(jù);第二,DNA存儲時間更長,時間超過100年,這比傳統(tǒng)介質(zhì)高一個數(shù)量級。如今去聽90年代的磁盤,幾乎沒有磁盤的存儲信息是完整且無損的。

有了這些理論依據(jù)做支撐,像微軟等公司也開始紛紛投資研究如何使用DNA來存儲數(shù)據(jù)。上周,創(chuàng)業(yè)公司Startup Catalog剛剛宣布,維基百科英文版的所有文字已經(jīng)被他們完整的塞入了一段DNA分子片段中,容量為16GB。此次使用的是人類DNA鏈要短的預(yù)制合成DNA片段,如果使用多個片段,將能存儲更多數(shù)據(jù)。

據(jù)悉,Startup Catalog是由兩名麻省理工的研究生Hyunjun Park(首席執(zhí)行官)和Nathaniel Roquet(首席技術(shù)創(chuàng)新官)在2016年創(chuàng)辦的,總部位于波士頓。

在存取速度方面,目前Catalog能達到每秒記錄4Mbps,經(jīng)過優(yōu)化后,一天時間能保存125GB的信息,相當(dāng)于填滿一部高端智能手機。至于讀取和訪問,尋址系統(tǒng)和分子探針的引入完全可以實現(xiàn)隨機存取??赡苡腥瞬焕斫釪NA分子耐受性,雖然理論上它們的天敵是宇宙射線,可事實卻是,科學(xué)家們總能成功的從幾千年前滅絕的動植物中提取到DNA素材,而躺在抽屜里的U盤,你敢保證25年后它還能正常使用嗎?

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