中評社北京6月9日電/據新華社報導,《經濟參考報》6月9日刊發記者吳蔚、張漫子采寫的文章《科技未來時丨把數據刻進DNA!海量信息存儲打開新思路》。文章稱,近日,天津大學應用數學中心吳華明教授團隊研發了一種全新的DNA存儲系統——HELIX,並成功實現了60MB的醫學影像(時空組學)圖片信息的存儲與恢復。這是我國科研人員在DNA存儲領域取得的又一次新突破。此前,北京大學張成和錢瓏DNA存儲團隊首次提出了一種基於並行寫入策略的DNA存儲方法,利用分子活字印刷的方式,將大熊貓彩色照片存入表觀分子修飾中,實現了27.5萬比特的非傳統DNA存儲。
什麼是DNA存儲?DNA存儲有哪些優勢?業內專家告訴記者,DNA存儲是一種利用人工合成的脫氧核糖核酸(DNA)作為信息載體的新型存儲技術,具有密度大、耗能低、無磨損和壽命長等潛在優勢。
“理論上,僅1克DNA就能存儲約1000萬小時的高清視頻數據,也許1公斤DNA便能裝下全世界的數據。”北京大學計算機學院副研究員張成說,“DNA分子的雙螺旋結構和自組裝特性,使其在甚小空間內也可以緊凑排列,承載極高密度的信息。”此外,DNA的四種碱基(腺嘌呤A、胞嘧啶C、鳥嘌呤G和胸腺嘧啶T)的排列組合變化無窮,也就意味著它們可以編碼幾乎無限量的信息,使得DNA理論上具備比任何現有存儲設備更高的存儲容量。
DNA可以保存多久?最新答案是200萬年。近年科學家曾從格陵蘭島凍土中成功提取200萬年前的DNA序列,其中信息仍歷歷可辨。DNA存儲不僅存得久,而且存得牢,若能有效避免水分與紫外線的影響,DNA可以在數十萬年內保持穩定不變。更重要的是,DNA存儲額外耗能極低,理想保存環境與日常環境相差不大。要想在能源有限條件下實現數據的長期保存,DNA存儲堪稱首選。
如何把數據存入DNA?張成介紹,傳統的DNA存儲方法首先是將數據進行編碼,也就是將二進制數據按照設定好的編碼規則轉化為DNA序列;接下來,通過合成DNA分子實現存儲的信息寫入,即按照編碼的順序逐個加入碱基,以串行的方式合成DNA鏈;第三步就是存儲與讀取。 |