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: 亚洲欧美日韩一级特黄在线| 国产大尺度吃奶无遮无挡| 中文字幕在线观看亚洲日韩| 欧美性色黄大片www喷水| 十分钟免费视频高清完整版www| 黄色91香蕉视频| 在线日本中文字幕| 中文字幕在线观看国产| 末成年美女黄网站色大片连接| 人妻无码久久中文字幕专区| 色综合天天综合| 国产福利一区二区三区在线视频| a国产成人免费视频| 撞击老妇肉体之乱小说| 亚洲av无码专区在线观看下载| 爱情岛亚洲论坛福利站| 四虎成人精品无码永久在线| 性满足久久久久久久久| 在线观看污污视频| 两个人看的www免费视频中文| 日韩精品亚洲专区在线影视| 亚洲欧美国产国产综合一区| 秋霞鲁丝片无码av| 国产一区二区精品久久| 日本xxxxx在线观看| 在人间电影在线观看完整版免费| 三上悠亚ssni_229在线播放| 日本高清免费不卡视频| 亚洲人配人种jizz| 热99这里有精品综合久久| 四库影院永久在线精品| 麻豆aⅴ精品无码一区二区| 国产精品永久免费视频| bt自拍另类综合欧美| 成人夜色视频网站在线观看| 久久精品视频99精品视频150| 欧美成人精品一区二三区在线观看 | 波多野结衣57分钟办公室| 午夜a级成人免费毛片| 色狠狠久久av五月综合| 国产女主播喷水视频在线观看 |