DNA链做硬盘储量可达现在最大硬盘5万倍 信息能存两千年

2015-8-28 15:38| 发布者: 安丰贞| 查看: 1441| 评论: 0|来自: 中国科技网

摘要: 据国外媒体报道,几年前一支国际科研小组宣布了一项令人惊讶的成果:他们研发出将大量数字信息存储在微观DNA链里的过程。根据这项研究,理论上来说,这个过程可以在1盎司的DNA碎片里存储30万兆兆字节的数据,且它可以维持上千年。相比之下,当今最强大的硬盘只能存储6兆兆字节的数据,且只可能维持50年。 ... ... ...
       据国外媒体报道,几年前一支国际科研小组宣布了一项令人惊讶的成果:他们研发出将大量数字信息存储在微观DNA链里的过程。根据这项研究,理论上来说,这个过程可以在1盎司的DNA碎片里存储30万兆兆字节的数据,且它可以维持上千年。相比之下,当今最强大的硬盘只能存储6兆兆字节的数据,且只可能维持50年。


DNA密封的信息可以持续存在2000年,解码时不会出现任何错误


         本周,这支科研小组将他们的理论朝实际应用又向前迈出了几步。在第250届美国化学学会(ACS)全国会议及博览会上,这支研究小组展示了DNA密封的信息可以持续存在2000年,且在解码时不会出现任何错误。格拉斯的团队利用83KB文本对DNA进行了编码,把这些DNA密封在二氧化硅球体中,并加热到接近华氏160度,持续一周时间,这相当于在华氏50度环境下保存了2000年。对DNA解码后,发现存储的文本不存在任何错误。

       编码的DNA只包含少量数据——是从阿基米德著作和瑞士国家宪章里提取的80千字节的文本。在之前的测试里,研究人员成功的编码了图像、音频和视频——几乎是任何可以被分解成数字二进制代码的信息。

        格拉斯表示,“DNA的双螺旋结构被发现后不久,人们就已经搞清楚,大自然的编码语言与计算机中的二进制语言非常相似。在硬盘上,我们利用‘0’和‘1’表示数据;在DNA中,我们有‘A’、‘C’、‘T’和‘G’4种核苷酸。”

       除了革新性的微型化,使用DNA而非传统硬盘进行数据存储的一个巨大优势在于可靠性。DNA存储并不需要持续的电力供应,而其它非动力存储材料——例如录音带——则会在十年内降级。

      欧洲生物信息研究所一个研究团队2012年利用DNA存储了MP3格式的马丁·路德·金(Martin Luther King)的《我有一个梦想》演讲,以及一张jpg格式的照片和数个文本文件。

      研究人员称,他们利用DNA存储数据的方法能使数据存储数十万年。他们发表在《自然》杂志上的论文称,DNA编码方法能在约一杯DNA中存储至少1亿小时的高清视频。

       读取DNA数据相对简单,但在DNA中写入数据是一个主要障碍。在DNA中写入数据面临两大挑战:其一,当前的方法只能处理短串DNA;其二,写入和读取DNA数据容易出错,尤其是在相同DNA字符重复的情况下。

       格拉斯的研究团队在研究在DNA链上标记特定信息,使信息能够被搜索的方法。格拉斯说,与处于开发早期的许多技术一样,DNA存储系统的价格目前相当高,编码、存储数MB数据的成本高达数千美元,因此近期内消费者还无法购买基于DNA的存储设备。

        接下来研究人员希望研发一种标签系统,方便搜索DNA分子里编码的数据。“在DNA存储里,一滴水滴包含了编码信息的漂浮分子。”研究首席作者、苏黎世联邦理工学院的罗伯特·格拉斯(Robert Grass)在官方新闻发布会上这样说道。“现在我们可以读取这滴水滴里的所有信息。但是我无法指定水滴里的一个特定位置并只读取一个文件。”(编译/严炎刘星霜叶)

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