DNA硬盤讓數據存儲無極限

      時間:2015-07-24 16:49   來源:人民網-人民日報

        50年前,在仙童半導體公司任職的摩爾提出了著名的“摩爾定律”,指引了21世紀的一場偉大科技革命。在這50年間,人類獲取、處理信息的能力,遵循著摩爾定律沖破天際,但隨之而來的一個問題也擺在了人類面前:這么多信息,我們該如何進行存儲?

        事實上,這個問題自現代計算機誕生以來便如鯁在喉。如今的教科書,更愿意把相關的解決方法統稱為“存儲技術”。在計算技術騰飛的這幾十年,存儲技術一直是一個疲憊的追趕者——其首要原因便是物理限制。與中央處理器(CPU)的硅片介質不同,現代的數據存儲一般以磁介質為核心。顧名思義,就是要通過磁介質磁場行為的“記憶效應”來實現數據存儲的功能。這種存儲模式無論在尺寸上(數據密度)還是在使用壽命上(保存時間)都大打折扣。我們現如今使用的機械硬盤、固態硬盤、USB閃存等,其預期壽命都在十年左右,而且個頭還不小,一旦數據丟失,造成的損失便無法彌補,維護的成本自然也相當高昂。

        近年來,一些存儲技術專家把目光投向了仿生學。他們論證道:生命是如此精細和復雜,為了能夠無誤地繁衍遺傳,哪怕是一條蚯蚓,它所攜帶的信息也足以寫滿一屋子硬盤。蚯蚓的小身軀到底如何存儲這些數據呢?答案便是DNA(脫氧核糖核酸)。DNA是遺傳和基因編碼的基本結構,其功能主要是半保留復制(延續生命)以及轉錄核糖核酸從而合成蛋白質(實現生命功能)。相比較磁介質存儲的“傻大憨粗壽命不長”,DNA存儲信息的能力極強——一湯匙DNA所攜帶的信息,可以存儲自人類文明出現以來所有的書籍影音;且由于它特殊的雙螺旋緊密結構,物理化學特性穩定,不易被破壞,低溫下可保存千百年不變質。困擾存儲技術多年的問題答案,早就被“造物主”寫在了我們每個人的身體里。

        DNA由四種含氮堿基——A、T、C和G互補配對構成,科學家將數據編碼成二進制的數字串,每遇到一個0,就在目標DNA的尾巴上合成一個A—T堿基對;如果是1,就合成一個C—G堿基對。這樣一來,整部莎士比亞全集就可以被存儲在頭發絲大小的“DNA硬盤”中。每次寫完數據,就把“DNA硬盤”放到低溫環境中保存。需要讀取數據的時候,只需對目標DNA進行測序,將堿基對還原成二進制編碼,再完成解碼工作,就可以被人類“閱讀”了。

        當然,以目前的技術來看,“DNA硬盤”還有很多挑戰要突破,比如存儲(合成)成本太高、讀取(測序)速度較慢。但是,利用DNA來存儲數據的確是存儲技術的一個光明的發展方向。隨著仿生學的不斷進步,用微如發絲的“DNA硬盤”存儲記錄人類文明的珍貴信息,將不再是一個久遠的夢想。

        《 人民日報 》( 2015年07月24日 22 版)

      編輯:李杰

      相關新聞

      圖片

      主站蜘蛛池模板: 国产影片中文字幕| 男人靠女人免费视频网站在线观看| 日韩视频一区二区| 公啊灬啊灬啊灬快灬深用| 五月婷婷俺也去开心| 日韩有码在线观看| 免费二级毛片免费完整视频| 国产超爽人人爽人人做| 在线观看精品视频看看播放| 亚洲乱码中文论理电影| 青青青手机视频| 国产高清精品一区| 三级黄色录像片| 欧美日韩乱妇高清免费| 国产在线精品国自产拍影院午夜| 中文字幕一区在线观看| 欧美变态老妇重口与另类| 国产在视频线精品视频2021| caoporm在线| 无码中文av有码中文a| 亚洲一区免费视频| 激情欧美日韩一区二区| 国产成人做受免费视频| 99热精品国产麻豆| 成人深夜福利在线播放不卡| 亚洲欧美国产精品专区久久| 美女双腿打开让男人桶爽网站| 宅男lu66国产在线播放| 亚洲欧美日韩三级| 高贵教师被同学调教11| 国产观看精品一区二区三区| 一级片在线播放| 日本电影一区二区三区| 人人妻人人狠人人爽| 国产自产21区| 在线免费观看国产视频| 一级毛片视频免费| 日本在线观看免费看片| 亚洲av无码一区二区三区天堂古代| 韩国免费特一级毛片| 国产精品视频铁牛tv|