DNA能用來存儲全球電腦數據嗎?
存儲越來越多的計算機信息的需求在全球各地不斷增加 。
現在,多家公司表示,他們正在探索可能的解決方案:他們建議使用遺傳物質DNA來存儲數據 。
需求
科技研究公司國際數據公司(簡稱IDC)預測,未來幾年全球數據總流量將大幅增長 。國際數據公司估計,這一增長要用澤字節(簡稱ZB)來測量 。澤字節等于10億太字節(簡稱TB),太字節也是計算機信息存儲容量單位 。存儲1ZB數據需要10億個1TB硬盤 。國際數據公司預測,全球數據需求將從2018年的33ZB增長到2025年的175ZB 。
未來,這種增長速度將創造提高數據存儲的巨大需求 。世界經濟論壇(簡稱WEF)近期發表的報告預測,全球“將出現嚴重的數據存儲問題,而且隨著時間的推移,這一問題只會越來越嚴重 ?!?br />將DNA用作存儲方法
DNA是脫氧核糖核酸的縮寫 。DNA指生命體細胞內攜帶遺傳信息的物質 。
開發人員表示,DNA的高密度是其利于數據存儲的主要原因 。專家估計,DNA系統可以存儲的數據量是傳統電子設備的10億倍 。
生物體信息通過四種不同分子存儲在DNA中 。這些分子分別用字母A、T、C和G來代表 。研究人員發現,數據可以用這些字母序列存儲在DNA內 。而電子設備則用1和0組成的兩字代碼來存儲信息 。
DNA存儲的工作原理
要實現DNA存儲,數字信息必須先轉換成DNA存儲,再轉換回數字數據 。
美國軟件制造商微軟是致力于DNA存儲開發的其中一家公司 。微軟在今年年初宣布,該公司演示了首個“全自動”DNA存儲系統 。
微軟和華盛頓大學的研究人員在《自然科學報告》期刊上發文,介紹了他們的研究成果 。研究團隊報告稱,他們已經成功地在DNA片段中對單詞“你好”進行了編碼,并將其轉換回數字數據 。研究人員使用化學處理方法將DNA變成存儲設備 。
微軟公司表示,用于存儲信息的DNA分子是在實驗室中創建出來的,而不是人類或其他生物的DNA 。微軟表示,其目標是進一步開發DNA存儲,繼而以相似的方法來操作當前的云存儲系統 。
微軟指出,DNA存儲系統不僅能儲存更多數據,還能延長數據存儲時間 。舉例來說,古代動物和人類骨骼的DNA樣本證明,DNA可以在惡劣環境中保存數千年 。
微軟表示,研究團隊證實,其DNA系統可以存儲照片、書面文件、音頻和視頻材料 。微軟報告稱,這些材料之后可以成功地從DNA中重新收集,而且沒有錯誤 。
另一家美國公司Catalog宣布,該公司也成功地創建了使用人造DNA存儲數字信息的進程 。
Catalog公司近期宣布,他們在DNA分子中編碼了英語版的維基百科網站 。Catalog表示,總數據量為16吉字節 。該公司稱,這一過程通過“DNA數據定入”程序完成,該程序與打印機的操作方法類似 。
世界經濟論壇的專家稱贊了DNA存儲技術近來所取得的發展 。但是世界經濟論壇同時指出,在DNA存儲系統能夠與電子存儲系統進行有效競爭之前,還有更多工作需要完成 。目前,DNA存儲系統成本昂貴,而且處理時間可能會很長 。
布萊恩·林恩報道 。
譯文為可可英語翻譯,未經授權請勿轉載!