數(shù)字化已經(jīng)占據(jù)了人們現(xiàn)代生活的絕大部分,我們所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)容量正在迅速增長,甚至超越我們?yōu)檫@些數(shù)據(jù)所建立的存儲空間。這不僅意味著我們可能需要建立更大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心,而且也會帶來對氣候環(huán)境的影響。
如今世界上的各大數(shù)據(jù)中心對于能源的需求已經(jīng)占到全球用電量的1%左右,而且還會繼續(xù)增加。作為計算機(jī)服務(wù)器的替代方案,科學(xué)家們一直在探索將數(shù)據(jù)存儲在合成的DNA中,利用DNA來存儲數(shù)據(jù)可以幫助我們極大地減少對能源密集型數(shù)據(jù)中心的依賴。
試管中的一小片DNA就可以容納10000千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。但是目前使用DNA存儲數(shù)據(jù)還并不成熟,因為在實驗室中制造合成DNA、用信息編碼它以及檢索數(shù)據(jù)的過程是極為昂貴的。
不過,最近總部位于舊金山的Twist Bioscience公司已經(jīng)提供了基于DNA的數(shù)據(jù)存儲方案,但首席執(zhí)行官艾米麗·萊普魯斯特(Emily Leproust)表示,她們存儲的每兆字節(jié)成本約為1000美元左右,如果你想存儲一封帶有25兆字節(jié)的電子郵件,那將需要花費25000美元,顯然這是一封昂貴的電子郵件。
不僅如此,歐洲的一些科學(xué)家們最近也在朝著使DNA數(shù)據(jù)存儲能夠更加落地的方向邁出了一步。正如他們在《自然通訊》雜志上所描述的那樣,他們開發(fā)了一種所謂的“大規(guī)模并行”方法,可以大規(guī)模生產(chǎn)DNA鏈,這種方法要比傳統(tǒng)的DNA合成技術(shù)便宜得多。
該小組由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)化學(xué)和應(yīng)用生物科學(xué)教授羅伯特·格拉斯(Robert Grass)博士領(lǐng)導(dǎo),使用這種方法在16383個DNA序列中存儲了52頁莫扎特弦樂四重奏“狩獵”的數(shù)字化樂譜(接近100千字節(jié)的數(shù)據(jù))。
不過缺點是他們的方法在提取數(shù)據(jù)時存在很高的錯誤率。然而研究人員表示,他們能夠使用重建信息的校正算法來解決這些錯誤。雖然這個過程可能沒有Twist Bioscience的方法那么先進(jìn),但它足以讓我們更加接近DNA存儲這項新的技術(shù)。
未來,隨著我們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)容量不斷增長,這種DNA存儲數(shù)據(jù)的方式或許會被證明是必要的。