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DNA海量存储问世 基因芯片将迎机遇

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据海外媒体报道,欧洲生物信息研究所的专家们日前开发出了一项利用DNA存储数据的技术,优越性十分明显,其海量容量是传统介质无法比拟的。目前这项技术所面临的唯一障碍就是成本过高,不过专家表示该技术有望在十年内将其普及。

作者:中国证券报 来源:ZDNetserver频道 2013年5月10日

关键字: 海量存储 芯片

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ZDNet至顶网服务器频道 05月10日 新闻消息: 据海外媒体报道,欧洲生物信息研究所的专家们日前开发出了一项利用DNA存储数据的技术,优越性十分明显,其海量容量是传统介质无法比拟的。目前这项技术所面临的唯一障碍就是成本过高,不过专家表示该技术有望在十年内将其普及。研究人员表示,这一基因代码可以把数十亿的信息包含在一克DNA分子中,而一毫克的分子将美国国会图书馆(Library of Congress)中的所有书籍完全编码后仍绰绰有余。不过这一切目前还只停留于理论上。

DNA海量存储问世 基因芯片迎机遇
利用DNA存储示意图

DNA,即脱氧核糖核酸,主要功能是存储包含各种指令的生物信息,组成DNA的有G(鸟嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)四种碱基,并通过四种碱基不同顺序的编码,存储了生物的所有遗传信息。谈到存储信息,现有的硬盘无法跟DNA相比。

在一项新的研究中,研究人员将一本完整的遗传学教材保存在了不到一沙克的DNA中,这一突破将彻底改变我们未来存储数据的能力。据媒体报道,George Church领导的一个团队创建了基于任意细胞的DNA信息归档系统,并利用喷墨打印机将使用化学方法合成的DNA片段嵌入到微小的玻璃芯片表面。

编码数字文件时,研究人员将其划分为小块数据,但不是以当前通行的0、1来表示存储数据,而是以组成DNA的四种脱氧核苷酸(碱基)As、Cs、Gs和Ts表示。每一个DNA片段还包含一个数字“条码”,记录它在原始文件中的位置。读取数据时,需要借助DNA测序器与计算机把所有DNA片段中的编码按标记顺序排列,并将其转换为数字格式。计算机负责纠错,因为每个DNA片段都被复制了上千份副本,任意一个出错都能通过其它副本来修正。

为证明该系统的可行性,研究团队先将遗传学教材转换并存储到DNA存储芯片上,然后再转换回数字格式。演示系统的出错率为百万分之二,总共只有几个单词拼写错误。这种效果等同于DVD,且远胜于磁盘存储设备。再加上其尺寸微小,因此研究团队在发布到《Science》的研究报告称,DNA芯片是当前已知存储密度最高的介质。

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