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【海量存储】革命性技术:首次将数据存入DNA分子并可无损读取
罗纳尔多 2016-04-12
导语

计算机存储技术的一次飞跃,有可能成为未来海量数据存储的重要手段。

随着移动互联网的普及以及物联网的发展,未来的数据量将会是海量的。目前很多科技巨头公司通常都需要建立自己庞大的数据中心来存储他们用户的大量图片,金融交易数据,以及一些重要视频等等。之前e科网曾经报道过为了解决数据中心的散热问题,微软未来可能会将数据中心放置在海底进行散热

图:Facebook的数据中心

据测算,人类“数字宇宙”的数据总量有望在2020年达到44万亿GB,届时将超出我们的存储能力,为了弥补存储空间的不足,科学家们尝试了很多不同的方法。其中有一种尝试就是将数据信息存储在DNA内。

近日,来自美国华盛顿大学分子信息系统实验室(MISL实验室主页)和微软的科学家在DNA储存数据方面的研究更进了一步:他们通过将1和0编码转换成腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶这四种构成DNA的核苷酸序列,把图片和视频成功储存在DNA片段中,并实现了数据的无损读取,最新研究或将彻底变革计算机存储方式。

图:来自600多个智能手机的电影,图像,电子邮件和其它数字数据(大约10,000GB数据量)被存储在这个测试管的末端的DNA分子中(粉红色所示),大小只与铅笔头差不多。

美国华盛顿大学计算机科学和工程学副教授路易斯·瑟兹表示:“生命制造出DNA这个令人惊叹的分子,其能有效存储各种与人的基因和生命系统有关的数据,它非常非常非常紧凑且经久耐用。”

在最新研究中,研究人员将来自图像和视频的数字数据中的0和1长序列转化成了DNA序列的四个基本组成部分。随后,数字数据被分成片段并通过合成为大量人造DNA分子进行存储,这种分子能被脱水并保存很长时间。而且,使用DNA测序技术,研究人员能“阅读”这一数据并将其转化为最初的形式,实现了图片的无损读取,这一研究将能填满整个沃尔玛超市的数字数据压缩到一块方糖大小。

瑟兹说:“我们用一系列分子生物学实验证明了我们系统设计的可行性,我们成功地将数据存储在DNA内并执行随机读取读回了原来的值。”

研究人员解释称,与目前的数字存储技术相比,DNA分子将数据存储的紧密度提高了数百万倍。而且,我们目前使用的闪存、硬盘、磁盘以及光介质等存储数据的设备会在数年后有所损坏,但新方法可将信息保存数个世纪。

DNA分子数据存储技术的发展依赖于生物技术,而且还需要一些新的专业知识。比如,该团队的编码技术借鉴了目前计算机存储广泛使用的纠错技术。瑟兹授还表示该技术是借鉴大自然的DNA来存储数据,同时也将我们关于计算机的知识运用到大自然中,实现互补。

不过,科研人员称目前也面临一个巨大的挑战,即提升新方法的性价比和效率,从而使其能大规模地应用。

文章链接:

A DNA-Based Archival Storage System

(本文参考自科技日报)

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  • 存储技术
  • DNA
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文章评论(3)
爬上海岸的鱼[SYNNEX China]

人+智能机器=超人

3142天前 | 回复
金陵[北京大学]

欢迎生物计算机时代来临

3145天前 | 回复
金陵[北京大学]

欢迎生物计算机时代来临

3145天前 | 回复
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作者 罗纳尔多

学生

北京理工大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 金陵 本科生 北京大学 本科
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科


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