DNA存儲信息可保存100萬年
大家對硬盤或移動閃存最熟悉不過了，作為數據信息存儲器，其輕便的外形加上擴展空間的功能深得人們的喜愛。但該存儲設備有有限的使用壽命，信息無法永遠保存其內，難免讓人心生遺憾。那么，有沒有這樣一個存儲器，其存儲空間更大、保存信息時間更長？
前不久，瑞士的科學家們成功把信息存儲到DNA中，并以適合DNA生存的環境將其保存起來，理論上推斷該信息可以保存至100萬年之久。
1克DNA可存儲4550億GB字節數據
DNA在醫學領域的運用已不是什么新鮮事兒了，比如，通過DNA序列檢測可以獲知是否罹患某種疾病，以及患病的風險。但是，跳出醫學領域談DNA，并且把它當存儲器用，乍一聽，難免會讓人有點摸不著頭腦。所以，有必要先讓大家了解一下什么是DNA。
DNA又叫脫氧核糖核酸，是一種雙鏈結構的分子，由脫氧核糖核苷酸（成分為脫氧核糖及四種含氮堿基）組成。它能組成遺傳指令，引導生物發育與生命機能運作。帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因，其他的DNA序列，有些直接以自身構造發揮作用，有些則參與調控遺傳訊息的表現。組成簡單生命最少要265到350個基因。
“DNA的主要功能是長期性的資訊儲存，被喻為‘藍圖’或‘食譜’。其中包含的指令，是建構細胞內其他的化合物，如蛋白質與RNA（核糖核酸）所需。”羅湖醫院副院長、眾循精準醫學研究院院長吳淞告訴記者，從理論上來說，1克DNA就能將互聯網巨頭谷歌上所有海量數據囊括其中。但DNA如要應用于數據存儲方面，存在的問題就是它會很快降解，對保存的環境要求非常高。
有研究人員表示，1克DNA能容納455EB（艾字節）的數據，相當于4550億GB字節的數據，而5EB就相當于至今全世界人類所講過的話語。
信息寫入錯誤能消除
存儲空間有了，信息該如何錄入DNA中呢？瑞士聯邦理工學院的Robert Grass博士公開表示稱：“在發現DNA的雙螺旋結構后不久，人們就發現大自然的編碼語言非常類似于我們在計算機領域使用的二進制語言。在硬盤上我們使用0和1來代表數據，而在DNA中，我們擁有4種形式的核苷酸，A、C、T和G。”
Grass博士所說的A、C、T、G是DNA的4種組成單位，它們分別為腺嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸。在存儲信息原理上，它們將充當硬盤中代表數據的0和1，以此將所保存的信息錄入DNA。
如果在錄入的過程中出現錯誤，怎么辦？Grass博士及他的同事稱，研究人員目前已經創造了一種通常用于長距離無線傳輸的數學算法，以此消除寫入DNA時的數據錯誤。
記者了解到，目前，Grass博士研究團隊已通過這種方式將《1921年瑞士聯邦憲章》及阿基米德重寫本錄入到DNA中，以共83KB的數據來對最新方法進行測試。
DNA存儲信息環境要求高
眾所周知，化石作用能讓地球上古老生物的DNA在特殊的條件下保存下來，以讓現在的我們從中獲得這些古老生物的整個基因組。基于化石作用，科學家們已經對11萬年前的北極熊和70萬年前的馬的基因組進行了提取和測序。
那么，科學家制造出來的DNA也能通過化石作用保存下來嗎？答案是：不僅可以，而且保存時間更久。Grass研究團隊稱，他們制造出的DNA和信息存儲的衰變速度同化石DNA的相同，因此，他們或能得到大約100萬年的存儲時間。
依化石作用保存下來的DNA所需環境一樣，人造DNA信息的保存同樣需要合適的溫度和容器。華大基因一相關負責人向記者介紹，水和氧氣是DNA生存的敵人。在一個試管中且暴露在空氣中的DNA只能存活2年到3年；而將DNA密封在一個玻璃（一個無菌且中性的環境）內并對其進行冷卻，可以增加其生存幾率。
對于如何將制造出來的DNA保存至百萬年這一問題，Grass博士研究團隊的研究人員解釋道，如果化石能讓DNA處于寒冷、干燥且密封的狀態，那么，微型玻璃圓球也能讓雙鏈中包含的信息數千年毫發無傷。溶膠——凝膠技術可以利用小分子制造固體物質，因此，團隊能借用這一過程制造出包圍DNA分子的玻璃。
Grass博士推斷，在1萬年內，信息是可讀的；而如果在冰凍狀態下，可以存儲100萬年之久。以上述研究團隊錄入的86KB的信息編碼為例，記者了解到，錄入及存儲的成本大約為2000美元。
對于這樣的價格，吳淞則非常樂觀，并對該技術充滿了期待，“目前來看有點昂貴，但醫學分析領域取得的進步很有可能讓成本大幅降低。”
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