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一项新的研究证实,存储的未来是DNA

2017-03-07 10:49    it168网站原创  作者: 谢涛 编辑: 谢涛

  【IT168 编译】导语:

  · 利用DNA存储将满足我们日益增长的数据需求–仅仅四克的DNA可以包含一年内所有人类共同产生的信息。

  · DNA是最强大的存储系统之一,这项技术可以在十年左右的时间里提供给消费者。

  信息处理

  DNA包括一个活的有机体的所有信息。它对生命的一切信息都进行了编码。这就是为什么很多公司,如微软,投资研究将其用于数据存储的原因。不同于大多数现有数据存储设备的存在,DNA不会随着时间的推移而消减,而且它非常紧凑。举个例子,仅仅四克的DNA可以包含一年的所有人类共同产生的信息。

  随着人类的进步,我们生产和消费的数据量越来越大。仅仅一个1.44Mb的软盘就能满足我们需要的时代已经过去了。不断增长的数据需求决定了我们需要一个更加强大和持久的数据存储装置。在一项发表于《科学》杂志上的研究中,研究人员Yaniv Erlich和Dina Zielinski表明,DNA也许可以解决我们对数据存储的需求。

  Erlich和Zielinski存储了6个文件到72000条DNA链中,每条DNA链有200个碱基长度。这些文件包括一个完整的计算机操作系统,一部1895年的法国电影,一个亚马逊礼品卡,一个计算机病毒,一个Pioneer plaque,和一位信息理论家Claude Shannon的研究结果。“我们将这些文件的字节映射到DNA核苷酸上,然后,我们合成了这些核苷酸并将其分子储存在试管中。”Erlich向ResearchGate介绍道。“为了将这些信息进行封装,我们利用编码理论中的数学概念设计了一个实行策略——DNA Fountain,它可以使我们获得最佳的封装效果,这是本研究中最具挑战性的部分。”

  为了重新获得这些数据,研究人员利用DNA测序技术和一个软件将遗传代码转换回二进制。“为了恢复信息,我们对分子进行了测序,这是基本的过程。” Erlich说。值得注意的是,恢复的文件并不存在误差。

一项新的研究证实,存储的未来是DNA

图片来源:pixabay

  它可以保存一个世纪

  人类保存数据完整的手段,多年来已大大提高,我们经历了从纸到磁膜再到芯片的进步。但DNA提供了一个更好的选择。Erlich解释道:

  DNA有几大优势,首先,它比传统媒介要小得多。事实上,我们的研究中表明,我们可以通过DNA存储获得215PB/g(PB,Petabyte,拍字节或千万亿字节或千T字节)的密度!第二,DNA可以存在很长一段时间,超过100年,这是远高于传统媒介的数量级。你可以试着去听听任何90年代的磁带,看它的效果如何。

  Erlich也认为,技术会随着时间的推移而不断进步。“传统媒介因为数字化而遭到废弃。我父母有8mm磁带,但现在已经基本无用了。”他补充道。“DNA已经存在了30亿年左右,人类不可能失去读取这些分子的能力。如果无法读取DNA,我们会遇到比数据存储更棘手的问题。”

  被问及这项技术何时可以真正成熟时,Erlich给了一个比较乐观的预估。“我猜会是十多年后,”他说,“我们仍在初期阶段,不过磁性媒体当初也是经历了多年的发展才真正被使用的。”

  最后,Erlich和Zielinski的研究为探索生物计算机的未来提供了更多借鉴。“这开启了利用分子生物学工具辅助计算的可能性,” Erlich说。“这是另一方面。”

  原文作者:Dom Galeon

标签: 存储 , 行业资讯
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