DNA也可以存储了?
生活随笔
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DNA也可以存储了?
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
在將來可能會實現,具有很大的潛力的存儲方式。要說信息存儲,沒有一樣比得過DNA。人們很早就覬覦我們自身的基因代碼存儲數據的潛力,但如何將信息編碼進DNA遺傳物質再如何解讀出來,一直是個難題。近日,哈佛大學維斯生物工程研究所的一群研究人員嘗試將一本大約有5.34萬個單詞的書籍編碼到不到一沙克(億萬分之一克)的DNA微芯片中,連同文字一起的還有11張圖片和一段Java程序。這是迄今為止人類使用DNA遺傳物質儲存數據量最大的一次實驗。“今后,拇指大小的設備就能存下整個互聯網的信息。”該項目首席研究員、哈佛大學遺傳學家喬治·丘奇(George Church)說,被編碼進DNA的書正是他的大作《再生:合成生物學將如何改變未來的自然和自己》。這項實驗被刊登在《科學》期刊上。但因編碼存儲和讀取過程太過昂貴,DNA存儲離商業化還有一段距離。“隨著DNA合成、測序價格的不斷下降,這或許將成為長期存儲數據的一種選擇。”哈佛大學生物學教授可蘇里(Sriram Kosuri)說。這一實驗,或許為解決未來社會爆炸性的大數據存儲指明了方向。
隨著生物計算機技術的發展,越來越多的新型存儲媒介進入我們的視線之中。2007年就有日本科學家成功使用細菌DNA儲存數據,可保存千年。哈佛大學威斯研究所(Harvard`s Wyss Institute)的生物工程師和遺傳學家成功開發了一項新技術,可以將約700TB的數據儲存進1克DNA之中,將之前使用DNA存儲數據容量的紀錄提高了1000倍。DNA作為儲存介質的優點有三:1體積小。一個堿基只有幾個原子大小,人們以此為基礎進行數據存儲,整體的體積將大大領先于傳統硬盤。2密度大。一個DNA片段就含有無數個堿基。3穩定性強。相比于其他需要低溫、真空保存的存儲介質,DNA可以在不苛刻的條件下保存上百年。
DNA的存儲技術已經實現了。歐洲生物信息研究所的專家們日前開發出了一項利用DNA存儲數據的技術,優越性十分明顯,其海量容量是傳統介質無法比擬的。目前這項技術所面臨的唯一障礙就是成本過高,不過專家表示該技術有望在十年內將其普及。DNA,即脫氧核糖核酸,主要功能是存儲包含各種指令的生物信息,組成DNA的有G(鳥嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)四種堿基,并通過四種堿基不同順序的編碼,存儲了生物的所有遺傳信息。談到存儲信息,現有的硬盤無法跟DNA相比。研究人員表示,這一基因代碼可以把數十億的信息包含在一克DNA分子中,而一毫克的分子將美國國會圖書館(Library of Congress)中的所有書籍完全編碼后仍綽綽有余。不過這一切目前還只停留于理論上。為證明該系統的可行性,研究團隊先將遺傳學教材轉換并存儲到DNA存儲芯片上,然后再轉換回數字格式。演示系統的出錯率為百萬分之二,總共只有幾個單詞拼寫錯誤。這種效果等同于DVD,且遠勝于磁盤存儲設備。http://finance.qq.com/a/20130509/000553.htm
我覺得這是發展的必然趨勢,你看我們能夠通過測序”讀取“DNA,我們能夠構建DNA片段,DNA作為一種人體信息的載體,我們既然能夠構建和讀取,之后儲存信息肯定是沒問題。英國科學家宣布了一項突破性的研究成果,只需手掌般大小的人造DNA,便可輕而易舉的容納全世界高達30億TB的數據,而存儲這樣的數據在簡單的環境下不聞不問即可以保存長達數千年。這算是存儲界劃時代的研究成果,倘若未來真能實現,世間一切便可盡在手中。 他們表示一點點人造DNA可以保存大量數據,并且可以冷凍干燥、運輸和儲存數據長達幾千年。那這些數據怎么讀取呢?其實很簡單,也是今天在基因指紋分析方面常做的事情——要想讀取這些內容可以通過DNA測序,使其轉換成計算機編碼即可。
利用DNA存儲數據是可行的。一個由波士頓哈佛醫學院合成生物學家喬治-丘奇(George Church)領導的研究團隊發明了一種DNA信息歸檔系統,完全不需要利用細胞。相反,利用的是一臺噴墨打印機,從而將化學合成的一小段DNA嵌入到一塊微型玻璃芯片的表面。為了給數字文件進行編碼,研究人員把文件劃分為微小的數據塊,并把這些數據塊以A、C、G、T(DNA的四種脫氧核苷酸)的字母組合來表示,放棄了過去在計算機上的1和0編碼方法。每條DNA片段還包含了一個數字“條碼”,用來記錄數據在原文件中的位置信息。在讀取信息時,需要DNA測序儀和電腦將所有片段按序重新組合起來,并轉換為數字的格式。計算機還需要負責處理錯誤信息,因為每個數據塊都可能會被復制上千次,經過比對,任何小錯誤都可以被發現和糾正。
隨著生物計算機技術的發展,越來越多的新型存儲媒介進入我們的視線之中。2007年就有日本科學家成功使用細菌DNA儲存數據,可保存千年。哈佛大學威斯研究所(Harvard`s Wyss Institute)的生物工程師和遺傳學家成功開發了一項新技術,可以將約700TB的數據儲存進1克DNA之中,將之前使用DNA存儲數據容量的紀錄提高了1000倍。DNA作為儲存介質的優點有三:1體積小。一個堿基只有幾個原子大小,人們以此為基礎進行數據存儲,整體的體積將大大領先于傳統硬盤。2密度大。一個DNA片段就含有無數個堿基。3穩定性強。相比于其他需要低溫、真空保存的存儲介質,DNA可以在不苛刻的條件下保存上百年。
DNA的存儲技術已經實現了。歐洲生物信息研究所的專家們日前開發出了一項利用DNA存儲數據的技術,優越性十分明顯,其海量容量是傳統介質無法比擬的。目前這項技術所面臨的唯一障礙就是成本過高,不過專家表示該技術有望在十年內將其普及。DNA,即脫氧核糖核酸,主要功能是存儲包含各種指令的生物信息,組成DNA的有G(鳥嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)四種堿基,并通過四種堿基不同順序的編碼,存儲了生物的所有遺傳信息。談到存儲信息,現有的硬盤無法跟DNA相比。研究人員表示,這一基因代碼可以把數十億的信息包含在一克DNA分子中,而一毫克的分子將美國國會圖書館(Library of Congress)中的所有書籍完全編碼后仍綽綽有余。不過這一切目前還只停留于理論上。為證明該系統的可行性,研究團隊先將遺傳學教材轉換并存儲到DNA存儲芯片上,然后再轉換回數字格式。演示系統的出錯率為百萬分之二,總共只有幾個單詞拼寫錯誤。這種效果等同于DVD,且遠勝于磁盤存儲設備。http://finance.qq.com/a/20130509/000553.htm
我覺得這是發展的必然趨勢,你看我們能夠通過測序”讀取“DNA,我們能夠構建DNA片段,DNA作為一種人體信息的載體,我們既然能夠構建和讀取,之后儲存信息肯定是沒問題。英國科學家宣布了一項突破性的研究成果,只需手掌般大小的人造DNA,便可輕而易舉的容納全世界高達30億TB的數據,而存儲這樣的數據在簡單的環境下不聞不問即可以保存長達數千年。這算是存儲界劃時代的研究成果,倘若未來真能實現,世間一切便可盡在手中。 他們表示一點點人造DNA可以保存大量數據,并且可以冷凍干燥、運輸和儲存數據長達幾千年。那這些數據怎么讀取呢?其實很簡單,也是今天在基因指紋分析方面常做的事情——要想讀取這些內容可以通過DNA測序,使其轉換成計算機編碼即可。
利用DNA存儲數據是可行的。一個由波士頓哈佛醫學院合成生物學家喬治-丘奇(George Church)領導的研究團隊發明了一種DNA信息歸檔系統,完全不需要利用細胞。相反,利用的是一臺噴墨打印機,從而將化學合成的一小段DNA嵌入到一塊微型玻璃芯片的表面。為了給數字文件進行編碼,研究人員把文件劃分為微小的數據塊,并把這些數據塊以A、C、G、T(DNA的四種脫氧核苷酸)的字母組合來表示,放棄了過去在計算機上的1和0編碼方法。每條DNA片段還包含了一個數字“條碼”,用來記錄數據在原文件中的位置信息。在讀取信息時,需要DNA測序儀和電腦將所有片段按序重新組合起來,并轉換為數字的格式。計算機還需要負責處理錯誤信息,因為每個數據塊都可能會被復制上千次,經過比對,任何小錯誤都可以被發現和糾正。
總結
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