美科学家利用新技术将700亿本书存入DNA中
2012-08-24 08:38:50.0 来源：搜狐 责编：王岑
- 摘要：
- 据国外媒体报道，电子书可能即将过时，因为美国科学家近日开发了一种新技术，可在DNA序列内编码信息。
【CPP114】讯：据国外媒体报道，电子书可能即将过时，因为美国科学家近日开发了一种新技术，可在DNA序列内编码信息。
美国哈佛大学遗传学家采用了一种新奇的方法，将700亿本书编码进DNA中，把所有的内容装进了只有拇指指甲般大小的空间内。
科学家早就认为DNA具有作为存储媒介的潜力，因为它体积小、密度大、稳定性强、节能、保存时间长。哈佛大学医学院遗传学教授乔治 切齐（George Church）和资深科学家瑟里 库苏里（Sri Kosuri）领导的研究团队将大约有5.34万个单词的书《再生：合成生物学将如何重塑自然和我们自己》（Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves）编码到了DNA序列中，并复制了数百亿份。丘奇说：“你可以随便把它放在哪里，在沙漠中或你的后院，40万年后，它还会在那里。”
库苏里说：“DNA存储的信息密度和数量是其它存储方法无法比拟的。”其他实验媒介，如量子全息（quantum holography），需要令人难以置信的低温和巨大的能量，而DNA在室温下非常稳定。
微观物质存储宏观数据达到了意想不到的效果：1立方毫米即可存储704TB（万亿字节）的数据，相当于数百个硬盘的容量。研究人员认为，在理论上，约4克的DNA可以存储人类在一年内创造的数字数据。
虽然这一成果令人振奋，但是在DNA上阅读和写作比在其他媒体上慢，这使得它更适合用于归档存储大量的数据，而不是进行快速检索或数据处理。
虽然科学家曾经在活细菌的DNA中编码数据，但是哈佛大学研究团队使用商用的DNA微芯片创建独立的DNA。切齐说：“我们刻意避免使用活细胞。在一个有机体中，你的信息是整个细胞很微小的部分，所以浪费了很多空间。更重要的是，当DNA进入细胞时，如果没有带来有利进化，细胞将会开始排斥它，最终将会完全删除它。”
在此项实验中，该研究团队成功地利用短DNA序列而不是长DNA序列来编码数据，从而降低了写入和读取数据的困难以及需要耗费的成本。库苏里解释说：“这个过程类似于把数据储存到硬盘上，数据是被写入在被称作扇区的小硬盘块中。”
研究人员把书编码在96比特的数据块中，每个数据块也含有一个19位地址来编码这个段在全部序列中所处的位置。包括JPEG图像和HTML格式，这本书的代码需要54898个数据块，每一个数据块是一个单独的DNA序列。
利用DNA储存的优势就是能够存储更加密集的信息，而且DNA是一个生物分子，不需要CD或DVD等特殊设备就能读取信息。随着技术的进步，未来存储的数量和要求程度都有望得到提升，而DNA存储或将成为另一种主流存储方式。
美国哈佛大学遗传学家采用了一种新奇的方法，将700亿本书编码进DNA中，把所有的内容装进了只有拇指指甲般大小的空间内。
科学家早就认为DNA具有作为存储媒介的潜力，因为它体积小、密度大、稳定性强、节能、保存时间长。哈佛大学医学院遗传学教授乔治 切齐（George Church）和资深科学家瑟里 库苏里（Sri Kosuri）领导的研究团队将大约有5.34万个单词的书《再生：合成生物学将如何重塑自然和我们自己》（Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves）编码到了DNA序列中，并复制了数百亿份。丘奇说：“你可以随便把它放在哪里，在沙漠中或你的后院，40万年后，它还会在那里。”
库苏里说：“DNA存储的信息密度和数量是其它存储方法无法比拟的。”其他实验媒介，如量子全息（quantum holography），需要令人难以置信的低温和巨大的能量，而DNA在室温下非常稳定。
微观物质存储宏观数据达到了意想不到的效果：1立方毫米即可存储704TB（万亿字节）的数据，相当于数百个硬盘的容量。研究人员认为，在理论上，约4克的DNA可以存储人类在一年内创造的数字数据。
虽然这一成果令人振奋，但是在DNA上阅读和写作比在其他媒体上慢，这使得它更适合用于归档存储大量的数据，而不是进行快速检索或数据处理。
虽然科学家曾经在活细菌的DNA中编码数据，但是哈佛大学研究团队使用商用的DNA微芯片创建独立的DNA。切齐说：“我们刻意避免使用活细胞。在一个有机体中，你的信息是整个细胞很微小的部分，所以浪费了很多空间。更重要的是，当DNA进入细胞时，如果没有带来有利进化，细胞将会开始排斥它，最终将会完全删除它。”
在此项实验中，该研究团队成功地利用短DNA序列而不是长DNA序列来编码数据，从而降低了写入和读取数据的困难以及需要耗费的成本。库苏里解释说：“这个过程类似于把数据储存到硬盘上，数据是被写入在被称作扇区的小硬盘块中。”
研究人员把书编码在96比特的数据块中，每个数据块也含有一个19位地址来编码这个段在全部序列中所处的位置。包括JPEG图像和HTML格式，这本书的代码需要54898个数据块，每一个数据块是一个单独的DNA序列。
利用DNA储存的优势就是能够存储更加密集的信息，而且DNA是一个生物分子，不需要CD或DVD等特殊设备就能读取信息。随着技术的进步，未来存储的数量和要求程度都有望得到提升，而DNA存储或将成为另一种主流存储方式。
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