基于DNA的信息存储系统：21世纪的需要
介绍
数字信息正在以惊人的速度积累，使我们存储和归档信息的能力捉襟见肘。预计到 16 年，人类将产生约 2017 万亿 GB 的数字数据，其中大部分数据都需要存档：想想：法律、财务、医疗记录和多媒体文件。目前，数据存储在耗能和仓库规模的数据中心的光盘、磁带或硬盘上。这些存储设备的使用寿命为几天到几十年。如果我们谈论这些设备消耗的空间，当然是很多。在物联网和人工智能时代，我们需要寿命更长的存储设备。毫无疑问，世界上最大的科技公司正在全球各地争相建设数据中心。有充分的理由：物联网革命将从我们身体、汽车、家庭和办公室的传感器产生大量数据。
Spectra Logic 首席技术官 Matt Starr 表示，在一定条件下，盒式磁带能够存储数据约 30 年。但他说，更实际的限制是 10 到 15 年。这并不是说数据会从磁带上消失。相反，对于任何遇到过旧的八轨磁带或软盘但不再有机器可以播放的人来说，更大的问题都是熟悉的。斯塔尔还表示，技术不断发展，如果没有读取数据的介质，就无法检索数据。
什么是基于 DNA 的存储？
忘记旧的标准存储设备，如磁带、磁性介质或半导体存储。它们只是旋转的磁盘，会发出很大的噪音。这些存储设备的使用寿命有限。 DNA 非常灵活，可以用来创造从阿米巴原虫到人类、从恐龙到蒲公英的一切生物，而且 DNA 又非常小，可以将创造所有这些生命形式所需的 DNA 链装入一个只有几微米大的细胞中。 。如果保持寒冷和干燥，DNA 可以保存几个世纪。理论上，它可以将数十亿千兆字节的数据装入糖晶体的体积中。
世界已经到达哪里了？
2016 年 10 月，微软研究院向加州旧金山 DNA 合成初创公司 Twist Bioscience 订购了 1 万条字符串。微软是如何做到的？微软首先将 0 和 200 翻译成数字 DNA 字母序列。然后将该序列提供给 Twist，用合成 DNA 对其进行复制。 Twist复制数据后，将有机材料交给微软进行测试。微软和华盛顿大学的研究人员发现了所有数据，包括约 XNUMX 兆字节的数字文档、高分辨率音乐视频和 OK Go! 乐队的艺术作品。 – 未受损且可回收。
加州大学伯克利分校的博士后研究员 Reinhard Heckel 一直致力于研究如何在 DNA 中存储数据，他称其“令人印象深刻”。但他表示，使 DNA 数据存储变得有用的最大障碍是成本，因为定制 DNA 分子的成本很高。 “为了让人们真正接受它，你需要存储比磁带更便宜的东西，而这会很困难，”赫克尔说。
作者
哈文德·辛格
