www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當前位置:首頁 > 醫(yī)療電子 > 醫(yī)療電子
[導讀]哈佛大學研究人員將一本大約有5.34萬個單詞的書籍編碼進不到億萬分之一克的DNA微芯片,然后成功利用 DNA 測序來閱讀這本書。“今后,拇指大小的設備就能存下整個互聯(lián)網(wǎng)的信息。”該項目的首席研究員、哈佛

哈佛大學研究人員將一本大約有5.34萬個單詞的書籍編碼進不到億萬分之一克的DNA微芯片,然后成功利用 DNA 測序來閱讀這本書。“今后,拇指大小的設備就能存下整個互聯(lián)網(wǎng)的信息。”該項目的首席研究員、哈佛大學遺傳學家喬治·丘奇說。要說信息存儲,沒有一樣比得過 DNA。人們很早就覬覦我們自身的基因代碼存儲數(shù)據(jù)的潛力,但如何將信息編碼進 DNA 遺傳物質再如何解讀出來,一直是個難題。

這是迄今為止人類使用DNA遺傳物質儲存數(shù)據(jù)量最大的一次實驗。

近日,哈佛大學維斯生物工程研究所的一群研究人員嘗試將一本大約有 5.34 萬個單詞的書籍編碼到不到一沙克(億萬分之一克)的DNA微芯片中,連同文字一起的還有11張圖片和一段Java程序。這是迄今為止人類使用DNA遺傳物質儲存數(shù)據(jù)量最大的一次實驗。“今后,拇指大小的設備就能存下整個互聯(lián)網(wǎng)的信息。”該項目首席研究員、哈佛大學遺傳學家喬治·丘奇(George Church)說,被編碼進 DNA 的書正是他的大作《再生:合成生物學將如何改變未來的自然和自己》。

這項實驗被刊登在《科學》期刊上。但因編碼存儲和讀取過程太過昂貴,DNA 存儲離商業(yè)化還有一段距離。“隨著DNA合成、測序價格的不斷下降,這或許將成為長期存儲數(shù)據(jù)的一種選擇。”哈佛大學生物學教授可蘇里(Sriram Kosuri)說。這一實驗,或許為解決未來社會爆炸性的大數(shù)據(jù)存儲指明了方向。

從二進制到堿基對編碼

DNA 是生物數(shù)據(jù)庫,它的主要功能就是存儲包含各種指令的生物信息。DNA 有 G(鳥嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)四種堿基,共同構成了相互纏繞的雙鏈階梯狀的螺旋結構。通過這四種堿基不同順序的編碼,存儲了生物所有的遺傳信息。

現(xiàn)代計算機技術奠基者之一馮·諾依曼曾在 1948 年提出“自動復制機器”的設想:一個能夠自我繁殖的系統(tǒng),不僅能夠構建某個組成元素,結構和自己一致的下一代,也能夠把對自身的描述傳遞給下一代,如此往復。后來隨著生物遺傳的奧妙被發(fā)現(xiàn),人們意識到,DNA 雙螺旋結構正是馮·諾依曼描述的自動復制機器。

另一種主流的光存儲也在不斷挑戰(zhàn)存儲極限。光盤將數(shù)字編碼的視頻和音頻儲存在光盤表面的凹槽中。激光讀取這些凹槽的背面,就能播放儲存的電影節(jié)目。光盤包含的數(shù)據(jù)越多,凹槽就必須越小、越緊湊。與之相對,讀取激光的精度也必須越來越高。普通 DVD 使用的是紅色激光在凹槽里記錄信息,藍色激光波長比紅色激光長,較小的光束聚焦更準確。此外,藍光光盤將軌距從 0.74 微米縮小到 0.32 微米。更小的凹槽,更小的光束以及更短的軌距結合,藍光的問世正是順應了大數(shù)據(jù)存儲的潮流。現(xiàn)在單層藍光光盤能夠保存 25GB 以上的信息,是 DVD 可儲存信息量的5倍。還有人在研發(fā)用紫外線做激光,其波長比藍光更短,如果成功,一張光盤可以保存 500GB 的數(shù)據(jù)。

這些存儲方式有一個共同的缺點,磁片表面也好,光盤表面也好,都是單層的平鋪式地記錄和保存信息,哪怕磁盤每一層可以疊加,也和 DNA 封閉的雙螺旋立體結構無法媲美,記錄的數(shù)據(jù)量相去甚遠。一克 DNA 即能儲存上千億個千兆字節(jié),相當于 1000 億張 DVD 光盤的內容。

隨著摩爾定律的升級,人們已經逐步接近傳統(tǒng)電子制造的極限。人們早就開始在自然中尋找解決問題的靈感。早在 2007 年,就有日本科學家研究利用趨磁細菌制造出和傳統(tǒng)計算機原件類似的東西,代替磁盤存貯數(shù)據(jù)。今年初,又爆出德國和臺灣的一個聯(lián)合科研團隊以三文魚的 DNA 作為基礎,制造出單次寫入多次讀取的存儲器。不過,那個 DNA 存儲裝置只能儲存數(shù)據(jù)至多 30 小時,且它并沒有利用 DNA 的結構進行編碼。

這是個數(shù)據(jù)爆炸的時代,無處不在的攝像頭,互聯(lián)網(wǎng)上成倍增長的信息,大量手持設備的照片、視頻??如果生物存儲技術足夠成熟,人們可以記錄所有想記錄的一切,而不必擔心家里沒有地方放硬盤。市政部門也不必每隔一段時間就清理街道攝像頭的視頻記錄,釋放存儲空間。

微流體和芯片實驗室的發(fā)展,讓 DNA 合成和測序變成一項日常工作。以前,要解碼一個人類基因得花幾年,現(xiàn)在用微流體芯片技術只要不到一天。如果用于長期存儲,這樣的速度還是可以接受的。隨著 DNA 讀寫技術的商業(yè)化,未來的 DNA 硬盤,或許會和今天的硬盤、光碟一樣普遍。

更多醫(yī)療電子信息請關注:21ic醫(yī)療電子頻道

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉