捫心自問一下,,我們存儲在硬盤或移動閃存內(nèi) 的信息可以保存多久呢?5年?10年?還是更久?據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)(CNN)近日報道,目前,,一家名為Backblaze的在線備份服務(wù)商正在同時運 行2.5萬個硬盤,,它們希望借此將這個問題查個水落石出,。盡管該調(diào)查目前僅僅進行了5年,但研究結(jié)果表明,,4年的損耗率就高達22%,。Backblaze 公司表示,有些服務(wù)器的壽命可能有10多年,,而有些則不足1年,。但不管怎樣,存儲設(shè)備無法永遠存在,。
■第三只眼
因此,,科學家們開始四處尋覓,希望找到能使數(shù)據(jù)存續(xù)數(shù)百萬年之久的存儲方法,。
DNA或成終極數(shù)據(jù)存儲器
瑞士蘇黎世理工學院的研究人員相信,,答案可能就在每個活體細胞都有的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng):脫氧核糖核酸(DNA)內(nèi)。DNA是一種雙鏈結(jié)構(gòu)的分子,,主要功能是長期性的資訊儲存,,被喻為“藍圖”或“食譜”。DNA不僅緊湊而且復雜,,因此,,從理論上來說,1克DNA就能將互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌和臉譜上所有海量數(shù)據(jù)囊括其中,,且還有富??臻g。
研究人員表示,,這1克DNA能容納455EB(艾字節(jié))的數(shù)據(jù),,相當于4550GB字節(jié)的數(shù)據(jù),而5EB就相當于至今全世界人類所講過的話語,。
化石作用讓DNA長期保存
眾所周知,,化石作用讓古生物化石中的DNA在特殊條件下可以被保存下來,人們可以從中獲得動物的整個基因組,。迄今為止,,科學家們已經(jīng)對11萬年前的北極熊和70萬年前的馬的基因組進行了提取和測序。
蘇黎世理工學院化學和應用生物科學系講師羅伯特·格拉斯表示,,DNA也存在著巨大的問題,,那就是它會很快降解。格拉斯在接受CNN采訪時表示: “我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了使DNA非常穩(wěn)定的簡單方法,,希望能找到辦法,,將DNA的高存儲密度和穩(wěn)定性這兩個屬性結(jié)合起來,,應用于數(shù)據(jù)存儲方面?!?/p>
格拉斯說:“就目前的情況來看,,化石中的DNA最多能保存70萬年,不過,,也有人推斷能在化石骨頭內(nèi)發(fā)現(xiàn)存在時間長達百萬年之久的遺傳物質(zhì),。我們已經(jīng)證明,我們制造出的DNA和信息存儲的衰變速度同化石DNA的相同,,因此,,我們或能得到大約100萬年的存儲時間?!?/p>
考古學領(lǐng)域的最新發(fā)現(xiàn)也進一步刷新了人們對DNA保存能力的認知,。據(jù)媒體報道,2013年年底,,古生物學家從一根來自西班牙的40萬年前的股骨 中提取出了DNA,,這些化石是上世紀90年代從西班牙北部一處叫做“骨坑”(Sima de los Huesos)的地方發(fā)掘出來的,這段DNA是公開發(fā)表的最古老的人類DNA,,將此前紀錄提前了足足30萬年,。其中的神奇之處在于,這個DNA能在墓穴這 個相對來說比較寒冷但非冰凍的環(huán)境下存活下來,。
格拉斯說:“還有很多謎題有待解開,,我們希望進一步弄清楚DNA的衰變機制?!?/p>
人工模擬化石作用
現(xiàn)在,,我們都知道,水和氧氣是DNA生存的敵人,。在一個試管中且暴露在空氣中的DNA只能存活2年到3年;而將DNA密封在一個玻璃(一個無菌且中性的環(huán)境)內(nèi)并對其進行冷卻,,可以增加其生存幾率。
研究人員解釋道,,人工辦法其實也模擬了自然界中發(fā)生的現(xiàn)象,,如果化石能讓DNA處于寒冷、干燥且密封的狀態(tài),,那么,微型玻璃圓球也能讓雙鏈中包 含的信息數(shù)千年毫發(fā)無傷,。格拉斯說:“溶膠—凝膠技術(shù)可以利用小分子制造固體物質(zhì),,因此,我們能借用這一過程制造出包圍DNA分子的玻璃,?!?/p>
該研究可與科幻大片《侏羅紀公園》相媲美,。在《侏羅紀公園》中,研究人員利用琥珀中吸食恐龍血液的蚊子,,最終克隆出恐龍,,并建造了一個侏羅紀時 代公園。不過,,格拉斯說,,通過琥珀內(nèi)的史前昆蟲來獲得史前DNA,這一想法并不靠譜,。他說:“最好的DNA來源是陶瓷和干燥的物體,,因此,牙齒,、骨頭甚至 蛋殼更有可能,。”
成本有望不斷降低
迄今為止,,該研究團隊通過僅僅保存83KB的數(shù)據(jù)來對最新方法進行測試,。格拉斯介紹說:“我們保存了兩個大文件,一個是《1921年瑞士聯(lián)邦憲章》;另一個是阿基米德重寫本,。我們希望通過存儲這些文件來證明,,我們的方法不僅有用,而且很重要,?!?/p>
他推斷,在1萬年內(nèi),,信息是可讀的;而如果在冰凍狀態(tài)下,,可以存儲100萬年之久。據(jù)悉,,為這86KB的信息編碼的成本大約為2000美元,,目前來看有點昂貴,但格拉斯樂觀地認為,,醫(yī)學分析領(lǐng)域取得的進步很有可能讓成本大幅降低,。
格拉斯說:“人類基因組測序的價格已經(jīng)從幾年前的數(shù)百萬美元下降到現(xiàn)在的數(shù)百美元。現(xiàn)在,,似乎到了我們將醫(yī)學分析和基因組分析領(lǐng)域取得的進步整合進信息技術(shù)領(lǐng)域的時刻了,,一旦如此,整個信息技術(shù)將呈現(xiàn)出嶄新的面貌,?!?/p>