“基因硬盤”超大容量保存 數(shù)據(jù)不易丟失
英國研究人員用人工合成的脫氧核糖核酸(DNA)存儲(chǔ)文本文檔、圖片和聲音文件等數(shù)據(jù),隨后完整讀取。
新介質(zhì)仿堿基
位于欣克斯頓的歐洲生物信息研究所研究小組利用DNA存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是DNA堿基。DNA這種雙螺旋結(jié)構(gòu)上有4個(gè)化學(xué)基團(tuán),即核堿基,它們按照特定順序排列,組成遺傳信息,指導(dǎo)生物體生長(zhǎng)發(fā)育。
研究人員開發(fā)的DNA數(shù)字存儲(chǔ)系統(tǒng)同樣利用這4個(gè)堿基“字母”,開發(fā)定制代碼,完全區(qū)別于生物體所用“語言”。當(dāng)復(fù)制一份計(jì)算機(jī)文件時(shí),DNA數(shù)字存儲(chǔ)系統(tǒng)首先把硬盤信息中的二進(jìn)制數(shù)翻譯成定制代碼,然后借助標(biāo)準(zhǔn)DNA合成機(jī)器制造出相應(yīng)的堿基序列。這一序列并非一個(gè)長(zhǎng)分子,而是多個(gè)重復(fù)片段,每一個(gè)片段攜帶一些索引細(xì)節(jié),明確各自在整體序列中所處位置。
這樣的系統(tǒng)雖然顯得冗余,優(yōu)點(diǎn)是即便某些片段遭損毀,數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室用來讀取生物體DNA的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可以讀取信息,當(dāng)即呈現(xiàn)在電腦屏幕上。
大容量保存久
研究人員在由《自然》雜志發(fā)表的論文中寫道,DNA作為數(shù)字存儲(chǔ)媒介的顯著優(yōu)點(diǎn)之一是容量大。英國廣播公司23日援引研究小組成員尼克·戈德曼的話報(bào)道,DNA分子是一種令人難以置信的密集存儲(chǔ)介質(zhì),1克DNA能夠存儲(chǔ)大約2拍字節(jié),相當(dāng)于大約300萬張CD。
論文稱,用DNA存儲(chǔ)數(shù)據(jù)保存時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年。與硬盤、磁帶等存儲(chǔ)介質(zhì)不同的是,DNA不需要經(jīng)常維護(hù)。就讀取方式而言,DNA存儲(chǔ)不涉及兼容問題。
研究人員認(rèn)為,一些不常用卻需要保存的信息,譬如政府文件、歷史檔案等,尤其適合用DNA存儲(chǔ)。不過,他們坦承,鑒于實(shí)驗(yàn)室合成DNA分子的成本,現(xiàn)階段用它來存儲(chǔ)信息“驚人地昂貴”,但隨著技術(shù)發(fā)展,“基因硬盤”有望進(jìn)入尋常百姓家。