【评价:不要什么都往DNA里去刻啊魂淡,枫花恋的退隐前绝版视频除外。】</p>
ahzww.</p>
“好家伙,DNA存储技术?”</p>
作为一名生物汪,徐云这辈子对于生物的尖端科技还是比较了解的。</p>
在目前的生物学尖端领域中。</p>
DNA存储技术一直都是个传播度不高、但公认很有前景的项目。</p>
这种技术的理论基础很简单:</p>
首先。</p>
目前的电脑数据,都是用0和1来保存的,也就是二进制。</p>
而生物老师没被气死的同学应该都知道。</p>
DNA的每一位都只有四种可能:</p>
AGCT。</p>
如果把碱基进行赋值,比如A+T = 0,G +C = 1,那么就能把化学信号转变成数字信号。</p>
因此一个DNA,就能看成一个二进制的数据存储材料。</p>
至于为什么要用DNA作为数据存储材料呢?</p>
原因同样很简单。</p>
现在地球每一天所产生的信息量,已经远远超过了过去5000年人类文明进化史的信息总和(Sourational Data Corporation)。</p>
这也是大数据时代这个词的由来。</p>
按目前趋势估计。</p>
仅明年一年之内,就将产生48ZB (1ZB = 10^12 GB)的数据量。</p>
等到2040年。</p>
全球最少需要一百万吨的硅基芯片,才能存储当年产生的数据。</p>
所以,有人就瞄上了DNA。</p>
从技术上来说。</p>
除了二进制效果外,DNA能够从头开始进行人工合成,通过固相合成仪即可实现。</p>
另外,DNA还能通过PCR技术在实验室中进行大量扩增。</p>
这就保证了能够方便合成大量具有想要序列的DNA。</p>
至于DNA用于信息存储的优势嘛....</p>
自然是存储密度大、能耗低、存储周期长等了。</p>
比如DNA存储密度可达到10^19bit/cm3,也就是说理论上仅需要一公斤DNA,就可存储目前的全球信息总量。</p>
在2012年的时候。</p>
宾大的ChurA合成技术存储了一本书,包括单词、11个图片和1个JavaScript程序,共5.27MB 。</p>
随后,他们又将一张动态gif信息存储入DNA中,并可导入大肠杆菌中进行自我复制。</p>
到了去年,也就是2021年。</p>
本土东南大学团队成功将校训止于至善四个汉字存入了一段DNA序列中,这事儿还登上了SCES。(DOI: bk0100)</p>
但另一方面。</p>
这个技术虽然比较有前景,但局限性也很大。</p>
首先就是成本。</p>
一般来说。</p>
DNA的碱基AGCT要0.5-1美元一个,也就是3-6华夏币。</p>
由于“耗材”太贵,无论是实验还是民用普及都有些难度。</p>
其次则是读取的问题。</p>
目前储存一部电影,平均需要花几个月的时间,比起电脑硬件周期要长上许多。</p>
当下整个技术最前端的是耶鲁大学Erlich带领的团队,不久前他们编码了一个叫做movie 1的操作系统。</p>
这个系统不但能顺利运行起来,甚至还能玩玩扫雷。</p>
总而言之。</p>
这不是一项凭空出现的技术,具备一定的成品基础和可能性,接受度上相对没那么困难。</p>
不过可以预见的是。</p>