DNA存储技术取得突破性进展

作者：骆天翔          年级：研0级

【嵌牛导读】：近日美国《科学杂志》发布的研究显示，一克DNA的存储容量相当于约20万台电脑，具体容量约为200 PB(20万兆)。因为DNA具有密度大、稳定性高的优势，有专家指出，在当今这个信息爆炸的时代，只要解决了成本问题，那么DNA存储技术的市场空间将无可限量。

【嵌牛鼻子】：有了DNA存储技术，再也不用操心硬盘不够大啦，因为我们人体就是“云硬盘”。

【嵌牛提问】：把DNA当作U盘一样存储信息这项黑科技目前进展咋样啦？

【嵌牛正文】：2012年，哈佛大学研究人员用DNA存储了一本五万字的图书，欧洲生物信息研究所也在DNA储存了莎士比亚的十四行诗以及马丁.路德.金的演讲《我有一个梦想》的录音带。

近日，该项DNA存储技术迎来了突破性进展，存储效率大幅提升。该研究报告作者之一的研究员Erlich表示：尽管DNA具有密度大、稳定性高的优势，其存储技术也比新兴的同类技术更让科学家着迷，但DNA存储技术所涉及的难度，相当于把单个原子放在一个物体表面。而在DNA的合成过程中，约有5%的时间会损失掉随机合成的一个DNA，使得DNA合成和读取都成为问题。本次发布的研究成果成功运用了一种特殊的编码技术，使DNA存储技术变得简单、可靠，其存储效率提升60%，还能有效减小DNA存储过程中的出错率。该项编码技术传送数字信息，通常能适应连接中断的情况发生，比如在智能手机上播放Youtube视频。这就意味着，这种编码技术能够处理那些比研究中使用的DNA质量低得多的DNA，应用该编码技术把数据输入到DNA只需要不到一秒钟，DNA说白了只不过是四种核苷酸排列组合的结果，只需将这些核苷酸与数据一一对应。一旦掌握了编码或数据输入要求的DNA，接下来就可以由企业负责DNA的实际制造过程。另外，这项DNA存储技术还可以存储3D影像，虽然全息存储和赛道存储技术也可以做到，但是DNA存储技术能存储的密度要比它们高得多。

不过现阶段DNA存储技术规模化应用的唯一阻碍就是，它的成本实在太高了。关于编码、编码的工作方式以及这种编码是否可靠等种种问题，该研究报告都一一解答，但唯独成本问题目前解决不了。不过前DNA存储技术研究员Kosuri憧憬：未来有人能发明一种专门用于DNA存储的工序，方便快速合成劣质DNA，从而减少成本。

目前研究是一个良好的开端，研究人员已经在DNA存储了许多内容，他们能灵敏地减少存储错误，其包括：一个操作系统、一个电脑病毒、一张价值50美元的亚马逊礼品购物卡、以及美国数学家、信息论的创始人克劳德.艾尔伍德.香农于1948年发表的一片研究报告。也许，在不久的将来，科学家能够回答我们怎么样才能将视频存入DNA呢？