50年前，在仙童半導(dǎo)體公司任職的摩爾提出了著名的“摩爾定律”，指引了21世紀的一場偉大科技革命。在這50年間，人類獲取、處理信息的能力，遵循著摩爾定律沖破天際，但隨之而來的一個問題也擺在了人類面前：這么多信息，我們該如何進行存儲？
事實上，這個問題自現(xiàn)代計算機誕生以來便如鯁在喉。如今的教科書，更愿意把相關(guān)的解決方法統(tǒng)稱為“存儲技術(shù)”。在計算技術(shù)騰飛的這幾十年，存儲技術(shù)一直是一個疲憊的追趕者——其首要原因便是物理限制。與中央處理器（CPU）的硅片介質(zhì)不同，現(xiàn)代的數(shù)據(jù)存儲一般以磁介質(zhì)為核心。顧名思義，就是要通過磁介質(zhì)磁場行為的“記憶效應(yīng)”來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的功能。這種存儲模式無論在尺寸上（數(shù)據(jù)密度）還是在使用壽命上（保存時間）都大打折扣。我們現(xiàn)如今使用的機械硬盤、固態(tài)硬盤、USB閃存等，其預(yù)期壽命都在十年左右，而且個頭還不小，一旦數(shù)據(jù)丟失，造成的損失便無法彌補，維護的成本自然也相當(dāng)高昂。
近年來，一些存儲技術(shù)專家把目光投向了仿生學(xué)。他們論證道：生命是如此精細和復(fù)雜，為了能夠無誤地繁衍遺傳，哪怕是一條蚯蚓，它所攜帶的信息也足以寫滿一屋子硬盤。蚯蚓的小身軀到底如何存儲這些數(shù)據(jù)呢？答案便是DNA（脫氧核糖核酸）。DNA是遺傳和基因編碼的基本結(jié)構(gòu)，其功能主要是半保留復(fù)制（延續(xù)生命）以及轉(zhuǎn)錄核糖核酸從而合成蛋白質(zhì)（實現(xiàn)生命功能）。相比較磁介質(zhì)存儲的“傻大憨粗壽命不長”，DNA存儲信息的能力極強——一湯匙DNA所攜帶的信息，可以存儲自人類文明出現(xiàn)以來所有的書籍影音；且由于它特殊的雙螺旋緊密結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)特性穩(wěn)定，不易被破壞，低溫下可保存千百年不變質(zhì)。困擾存儲技術(shù)多年的問題答案，早就被“造物主”寫在了我們每個人的身體里。
DNA由四種含氮堿基——A、T、C和G互補配對構(gòu)成，科學(xué)家將數(shù)據(jù)編碼成二進制的數(shù)字串，每遇到一個0，就在目標(biāo)DNA的尾巴上合成一個A—T堿基對；如果是1，就合成一個C—G堿基對。這樣一來，整部莎士比亞全集就可以被存儲在頭發(fā)絲大小的“DNA硬盤”中。每次寫完數(shù)據(jù)，就把“DNA硬盤”放到低溫環(huán)境中保存。需要讀取數(shù)據(jù)的時候，只需對目標(biāo)DNA進行測序，將堿基對還原成二進制編碼，再完成解碼工作，就可以被人類“閱讀”了。
當(dāng)然，以目前的技術(shù)來看，“DNA硬盤”還有很多挑戰(zhàn)要突破，比如存儲（合成）成本太高、讀取（測序）速度較慢。但是，利用DNA來存儲數(shù)據(jù)的確是存儲技術(shù)的一個光明的發(fā)展方向。隨著仿生學(xué)的不斷進步，用微如發(fā)絲的“DNA硬盤”存儲記錄人類文明的珍貴信息，將不再是一個久遠的夢想。
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