隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及各類智能設(shè)施的發(fā)展,,人類已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)數(shù)據(jù)呈爆炸式增長(zhǎng)的時(shí)代。統(tǒng)計(jì)顯示,,目前全世界每天產(chǎn)生的郵件,、照片、推文,、視頻等數(shù)字文件超過 250 萬 GB,,全世界總數(shù)字文件高達(dá) 10 萬億 GB。據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司IDC統(tǒng)計(jì),,全球數(shù)據(jù)信息總量將從2018年的30ZB(Zettabyte,,十萬億億字節(jié))增長(zhǎng)到2025年的163ZB。
這些數(shù)據(jù)大多被保存在數(shù)據(jù)中心里,。一個(gè)存儲(chǔ)量為 10 億 Gb 的大型數(shù)據(jù)中心,,占地可達(dá)數(shù)個(gè)足球場(chǎng),,建設(shè)和維護(hù)成本高達(dá) 10 億美元。也就是說,,光是儲(chǔ)存這些海量數(shù)據(jù),就需要花費(fèi)巨大的空間及金錢成本,。
并且,,現(xiàn)在數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)要超過我們生產(chǎn)這些存儲(chǔ)介質(zhì)的速度,,所以必須要有新的介質(zhì)來解決這個(gè)難題,。巨大的消耗使得人類開始尋求新的方式,基于DNA的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)似乎是個(gè)“潛力股”,。
簡(jiǎn)單來說,,DNA存儲(chǔ)技術(shù)就是將生物DNA分子進(jìn)行編碼,從而在DNA序列上存儲(chǔ)信息,。因?yàn)榕c其他大多數(shù)媒介相比,,DNA提供了驚人的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度,而且相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),,它具有高度穩(wěn)定性,,即DNA分子半衰期超過500年,低溫條件下保存可達(dá)上千年,。
作為存儲(chǔ)介質(zhì),,DNA有著天然的優(yōu)勢(shì):一是信息密度高,據(jù)微軟研究院此前估計(jì),,1立方毫米的DNA就能夠存儲(chǔ)1個(gè)EB的數(shù)據(jù),;二是存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性強(qiáng),,在合適的條件下,,可以存儲(chǔ)上萬年;三是存儲(chǔ)能耗很低,。
現(xiàn)在,,東南大學(xué)師生團(tuán)隊(duì)成功將該校校訓(xùn)”止于至善“存入一段DNA序列,實(shí)現(xiàn)了DNA存儲(chǔ)技術(shù)的新突破,。具體來看,,研究團(tuán)隊(duì)通過傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法,運(yùn)用電化學(xué)方法,,將東南大學(xué)校訓(xùn)“止于至善”4個(gè)字“翻譯”為DNA序列,,并將其存儲(chǔ)在電極上,隨后又成功讀取出來,。
研究人員認(rèn)為,,他們的重要突破點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了DNA合成與測(cè)序環(huán)節(jié)的一體化,,目前大多數(shù)DNA存儲(chǔ)的合成和測(cè)序是分開的,實(shí)際上這是一個(gè)比較偏實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究,。并且,,研究人員表示,實(shí)現(xiàn)一體化后,,DNA存儲(chǔ)的效率和準(zhǔn)確性會(huì)提高,,更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。