數(shù)據(jù)首次存入DNA內(nèi)并可無損讀取
新研究有望變革計算機存儲技術(shù)
科技日報北京4月11日電 據(jù)美國華盛頓大學（UW）官網(wǎng)消息，來自該校和微軟的科學家在DNA儲存數(shù)據(jù)方面的研究更進了一步：他們通過將1和0編碼轉(zhuǎn)換成腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶這四種構(gòu)成DNA的核苷酸序列，把圖片和視頻成功儲存在DNA片段中，并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無損讀取，最新研究或?qū)氐鬃兏镉嬎銠C存儲方式。
據(jù)英國《每日郵報》近日報道，人類“數(shù)字宇宙”的數(shù)據(jù)總量有望在2020年達到44萬億GB，屆時將超出我們的存儲能力，為了彌補存儲空間的不足，科學家們嘗試將數(shù)據(jù)信息存儲在DNA內(nèi)。UW計算機科學和工程學副教授路易斯瑟茲表示：“生命制造出DNA這個令人驚嘆的分子，其能有效存儲各種與人的基因和生命系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)，它非常緊湊且經(jīng)久耐用。”
在最新研究中，研究人員將來自圖像和視頻的數(shù)字數(shù)據(jù)中的0和1長序列轉(zhuǎn)化成了DNA序列的四個基本組成部分。隨后，數(shù)字數(shù)據(jù)被分成片段并通過合成為大量人造DNA分子進行存儲，這種分子能被脫水并保存很長時間。而且，使用DNA測序技術(shù)，研究人員能“閱讀”這一數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)化為最初的形式，實現(xiàn)了圖片的無損讀取，這一研究將能填滿整個沃爾瑪超市的數(shù)字數(shù)據(jù)壓縮到一塊方糖大小。
瑟茲說：“我們用一系列分子生物學實驗證明了我們系統(tǒng)設計的可行性，我們成功地將數(shù)據(jù)存儲在DNA內(nèi)并執(zhí)行隨機讀取讀回了原來的值。”
研究人員解釋稱，與目前的數(shù)字存儲技術(shù)相比，DNA分子將數(shù)據(jù)存儲的緊密度提高了數(shù)百萬倍。而且，我們目前使用的閃存、硬盤、磁盤以及光介質(zhì)等存儲數(shù)據(jù)的設備會在數(shù)年后有所損壞，但新方法可將信息保存數(shù)個世紀。
不過，科研人員稱目前也面臨一個巨大的挑戰(zhàn)，即提升新方法的性價比和效率，從而使其能大規(guī)模地應用。
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