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醫(yī)療技術 微軟利用DNA存儲技術寫入200M數(shù)據(jù)

2016-07-11

  微軟今日宣布利用DNA存儲技術將約200MB數(shù)據(jù)寫入了DNA中,其中包括《戰(zhàn)爭與和平》,,以及99部經(jīng)典文學作品,。

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  此前已有研究人員證明,可以用DNA來保存數(shù)據(jù),。不過微軟表示,,此前并沒有任何研究者能一次性向DNA寫入如此多數(shù)據(jù)。2012年,,哈佛大學分子生物學家George Church將一本5萬個單詞,、數(shù)據(jù)量不到1MB的書寫入了DNA中,其后將其印刷在比花粉粒還小的玻璃芯片上,。今年,,Church的報告稱,他已成功將22MB數(shù)據(jù)寫入DNA中,。微軟此次則宣布,,已成功向數(shù)百萬DNA寫入了10倍于此前的數(shù)據(jù)量。

  微軟DNA存儲項目首席研究員Karin Strauss表示,,DNA是一種出色的存儲介質,。和傳統(tǒng)的存儲技術相比,DNA存儲能帶來更高的存儲密度。微軟不是孤軍作戰(zhàn),,華盛頓大學也參與到這一研究項目中來,。雖然目前,這項技術成本昂貴,、操作復雜,。不過,微軟希望借力生物科技行業(yè)的研究成果,,來降低成本,。隨著生物技術的進步,最近DNA讀寫工具的成本正在下降,。

  磁盤是目前用于長期存儲的標準介質,,而DNA被認為是磁帶的繼任者。除了存儲密度高,,DNA的耐久性也很好,,尤其是在干燥寒冷的情況下。今年3月,,有研究人員宣布已部分重建了古人類基因,。這些古人類的骨骼保存在西班牙一處洞穴里已超過40萬年。相反,,磁帶保存數(shù)據(jù)只有幾十年時間,,隨后就會老化。

  Strauss表示:“微軟希望我們能開發(fā)出基于DNA的端到端系統(tǒng)來保存信息,,該系統(tǒng)將是自動化的,,并且能造福于企業(yè)數(shù)據(jù)存儲?!彼硎?,微軟開展這一項目的原因在于,當前的電子存儲設備發(fā)展速度趕不上數(shù)據(jù)量的增長速度,?!叭绻汴P注當前的項目,你就可以看到,,我們無法在目前的成本內保存所有信息,?!盨trauss說,。

  IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)預計,明年全世界范圍內保存的數(shù)字化數(shù)據(jù)將達到16萬億GB,,其中大部分位于大型數(shù)據(jù)中心,。Strauss估計,一個鞋盒之多的DNA就能夠保存100個大型數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù),。

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  管底粉紅色物質為DNA

  微軟并未披露此次DNA數(shù)據(jù)存儲項目所花費的成本,。將數(shù)據(jù)保存在DNA之中需要將0和1數(shù)據(jù)轉換為4種核苷酸,,即堿基組成的序列。負責合成這些DNA的Twist Bioscience通常每堿基價格為10美分,。商用合成技術的成本最低可以達到每堿基0.04美分,,讀取100萬堿基的成本約為1美分,該項目用到了約15億個堿基,。

  加州大學伯克利分校博士后研究員Reinhard Heckel也在研究利用DNA來存儲數(shù)據(jù),。他表示,微軟的成功令人佩服,。不過,,阻礙DNA存儲技術大規(guī)模使用的主要障礙是成本,因為制作訂制的DNA分子成本太高昂,?!叭绻M藗兘邮苓@一技術,那你需要這項技術的成本降低到磁帶的成本水平,,以目前的技術很難做到,。”

  Strauss相信,,讀寫DNA的成本在未來幾年將會大幅下降,。她表示,已有證據(jù)表明,,這一成本的下降比過去50年中晶體管制造成本降低的降速更快,,而晶體管成本的下降是計算技術創(chuàng)新的動力。2007年,,對人類基因組的測序耗資約1000萬美元,,但到2015年這一成本僅為1000美元。也就是說讀寫DNA的技術在未來將飛速發(fā)展,。


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