突破?新DNA存储技术,手掌大小能容纳全世界?

英国科学家最近宣布了一项突破性的研究成果,只需手掌般大小的人造DNA,便可轻而易举的容纳全世界高达30亿TB的数据,而存储这样的数据在简单的环境下不闻不问即可以保存长达数千年。这算是存储界划时代的研究成果,倘若未来真能实现,世间一切便可尽在手中。

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他们表示一点点人造DNA可以保存大量数据,并且可以冷冻干燥、运输和储存数据长达几千年。那这些数据怎么读取呢?其实很简单,也是今天在基因指纹分析方面常做的事情——要想读取这些内容可以通过DNA测序,使其转换成计算机编码即可。

该技术共同研究者、欧洲生物信息研究所剑桥研究员Nick Goldman在《自然》杂志周三发表的文章中指出,DNA是一种存储信息非常可靠的途径,正因为如此人类才可以从长毛猛犸象骨骼中提取DNA,从而追溯和获得好几万年前的一些信息。

这项研究报告还指出,研究所的团队已经在几乎不可见的微量DNA中储存了154首莎士比亚十四行诗、一张照片、一篇PDF的科学论文和美国民权领袖马丁·路德·金“我有一个梦想”的演讲片段。

美国Agilent公司的Emily Leproust称,他们从网上下了一些文件,让一家美国的生物技术公司在实验室中使用DNA分子技术将这些数据整合到成千上万的DNA片段中,最终的结果看起来就像一个小小的灰尘。然后Agilent公司将样品横跨大西洋邮寄到EBI,那边的研究员将样品浸泡在水中稀释并采用标准的测序机器去解读其中的代码,结果发现能够完全恢复这些文件并且准确度100%。Nick Goldman补充称,它密度如此高又小的如此难以置信,它不需要任何动力去储存和运输,并且保存也非常容易。

共同研究者Ewan Birney称,这个过程涉及到将数字化信息的1和0转换成四个字母的DNA碱基序列,然后这些序列被合成到DNA片段中,如果需要这些内容让机器读取DNA分子便可完全恢复这些信息。虽然读取过程花了两个星期的时间,但未来技术进步将推动缩短这个时间。

在测试中这项技术虽然仅能存储739KB的数据,但是这种方法按比例增加可以存下这个地球上30万亿亿(没写错,就是万亿亿)的字节或30亿TB的数据……研究员表示这样的存储然惊人,但有一个缺点是人工合成DNA的成本太高,不过一旦存储,从理论上来讲这些数据可以安全存放许多个世纪。

Ewan Birney称,这项技术的缩放表现非常好,其编码系统可以达到十万亿亿字节的水平。Nick Goldman补充称,未来成本降下来,它可以用在一些规模较大的公司或政府以及未来个人方面。

尽管DNA可以存储大量的信息并能够保存很长时间,但从目前来看不太容易取代硬盘驱动器,因为文件检索需要很长的时间。不过从另一方面来看,保存DNA上的信息却非常简单,你只需将它放在寒冷、干燥和避光的地方,就可以不用管它了。

Nick Goldman最后指出,他们无意搞乱现在的世界,这项工作并不需要使用任何生物的DNA,也没必要创建任何生命的物体。

这是科幻片吗?如果能够把所有数据都存储到人脑,再让人脑能够识别这些DNA数据,那岂不是我们都是Superman?

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