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什么是DNA数据存储?

2023-03-09 09:54:00

我们生活在一个数据以前所未有的速度生成和存储的世界。据估计，到2025年，全球数据量将达到175泽字节。这是大量的数据，我们很快就没有办法存储所有这些数据。但是，如果我告诉你有一种解决方案可以将所有这些数据存储在几克DNA中呢？这种解决方案称为DNA数据存储。

DNA数据存储是一种使用生命密码DNA存储信息的新方法。我们的DNA由四个构建块组成，称为核苷酸：A，C，G和T。这些构建块可以按特定顺序排列，以形成携带生命指令的代码。

在DNA数据存储中，我们获取数字信息并将其转化为这些核苷酸，然后将其存储在DNA分子中。然后，我们可以在需要时从DNA分子中取出信息。这种将信息放入和取出的过程称为“排序”。这与用于更多地了解我们自己的DNA的过程相同。

数字数据存储的最大问题之一是硬盘驱动器和磁带等传统方法不会永远持续下去。它们会随着时间的推移而磨损，这意味着数据可能会丢失或无法读取。但DNA的寿命要长得多。科学家认为DNA可以持续数十万年，使其成为长时间存储重要信息的绝佳选择。

DNA数据存储也非常密集。只需一克DNA，我们就可以存储数百TB的数据。这意味着互联网上的所有信息都可以存储在一克DNA中。这开辟了在狭小空间中存储大量数据的可能性。

例如，我们可以使用DNA数据存储来保存重要的历史和文化文物。我们可以将世界上所有的知识、艺术和音乐存储在一个紧凑的形式中，可以代代相传。

DNA数据存储的另一个用途可能是医学。科学家们正在研究使用DNA数据存储来存储医疗记录，如基因组数据和个人健康记录。这可能会改变医疗信息的存储、访问和共享方式。

DNA数据存储的最早例子之一是在2012年，当时哈佛大学的科学家将一本53，000字的书“再生”转化为DNA。然后，他们能够从DNA分子中读取信息并重新创建这本书。

DNA数据存储的另一个例子是科学研究。2019年，欧洲分子生物学实验室的科学家将整个人类基因组转化为DNA。这是有史以来存储在DNA中的最大数据。

一些公司和研究机构正在探索DNA数据存储，包括微软，Twist Bioscience和欧洲分子生物学实验室。这些组织正在努力使DNA中的编码，读取和存储信息更好，更高效。

DNA数据存储是一种令人兴奋的新数据存储方式，有可能改变我们存储和保存信息的方式。凭借其长寿命和高密度，DNA数据存储是解决传统数据存储方法带来的挑战的有前途的解决方案。

然而，DNA数据存储仍处于发展的早期阶段。仍有一些挑战需要克服，例如使测序更实惠、更高效，以及改进纠错方法。

尽管存在这些挑战，但我认为DNA数据存储的未来是光明的。随着测序技术的快速发展以及公司和研究机构的投资，我相信在不久的将来，我们将看到DNA数据存储成为数据存储行业的主要参与者。