存储技术
据CNET报道,StartCatalog已经将所有16 GB的英语维基百科存储在这个小瓶中的dna上。CataLog是一家位于美国波士顿的初创公司,成立于2016年,2018年累计获得千万级美元融资。上个世纪60年代,生物存储信息的想法被科学家提了出来。而今,美国是DNA存储技术的最大玩家,其次是欧洲。
对于大多数人而言,DNA用来存储数据,是一项非常神奇的技术。但是,我们的大自然,亿万年来的各种生物,都是利用DNA来传递信息,也就是遗传,从而实现了繁衍生息。DNA数据存储技术的的原理是什么?现代信息科技的基础是计算机,计算机的存储是二进制的,也就是0、1构成了数据的最底层逻辑。而DNA的底层生物逻辑,是A、T、C、G四种碱基,通过四种碱基的排列组合形成多样化的生物个体。
ATCG为四种核苷酸(脱氧核苷酸)的简称,即A(Adenine;腺嘌呤)、C(Cytosine;胞嘧啶)、G(Guanine;鸟嘌呤)及 T(Thymine;胸腺嘧啶),核苷酸序列就是DNA的碱基序列,也就是四进制的 0、1、2 和 3。DNA数据存储技术就是把现有的二进制0、1转化成A、T、C、G,然后通过合成含有这些碱基序列的DNA,就实现了数据信息的存储。
四进制无疑是地球生物的基因密码,早期北美印第安人流行的丘马什语,也以四位制计数。DNA硬盘与传统的硅基存储介质相比,DNA数据存储有以下优点:密度高,时间长,材料易于获取,维护容易,能耗低。CataLog公司的DNA写入机,目前写入速度是4Mb/s,与固态硬盘500Mb/s的速度还有很大差距,但是CataLog公司相信,DNA写入的速度未来可以达到4000Mb/s。
哈佛、微软等一众高校和高科技公司也都在盯着这个发展趋势,但是DNA存储技术,还有比较多的困难需要去克服:写入及写出速度过慢、合成的成本高、数据读取实时性差当然,目前DNA信息存储技术,有利用价值的存储是合成的DNA,这种DNA不会发生活性转化,因此相对稳定。当利用活体DNA存储信息时,随着细胞的分裂复制,信息的可靠性及传递性目前还不清楚。
我们人类,不仅仅对于数据存储,在发掘生物的神奇内涵方面,认知水平才处于很早期的阶段。
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