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DNA 储存全球数据不算什么,现在代谢分子也能做到了

2019-07-19 点击:1465
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Love Fan 2019.7.9我想分享

两周前,16G维基百科文本存储在DNA中。

世界上每年产生的年度数据最初需要4180亿个1TB硬盘才能被放下,而启动目录证明只需要1千克DNA。

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▲图片来自:CNET

但DNA不是唯一的生物储存载体。

现在有一种更简单的方法来存储信息人工代谢分子。

根据布朗大学科学家的最新研究,含有糖,氨基酸和其他小分子的溶液也可以存储数据。

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▲磷酸肌酸产生的晶体,一种与新数字存储设备相似的代谢产物。图片由Antonio Romero/SPL提供

研究人员使用液体处理机器人将数千字节的图像文件编码成合成代谢物,包括埃及猫,北方山羊和锚的图片。在混合物干燥后,使用质谱仪检索数据。将其解码以再次读取,最后恢复大约2kb的各种图像,并且准确率为99%。

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▲储存在代谢物溶液中的埃及猫的图像。图片来自:布朗大学

布朗工程学院教授,该研究的高级作者Jacob Rosenstein说:

虽然实验中的存储容量不大,但我们已经验证了这个概念,以便人们可以考虑使用分子来存储信息。image.php?url=0MXx5eynPQ

▲编写和读取由代谢物混合编码的数据的过程。图片来自:期刊

前一种DNA可用作信息载体,主要基于聚合物的组合复杂性。由于它的数量更多,质量更小,能量更强,这些小分子实际上可以获得比DNA更多的信息。密度。

分子内存比电子内存更稳定,因此分子存储也可以让人们对云存储说再见,从而可以离线存储大量数据,从而保护数据安全,不受黑客攻击。

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▲图片来自:unsplash

然而,同时,它的局限性也暴露在实验中:当多个代谢物分子置于同一溶液中时,它们之间发生化学相互作用,这可能导致数据错误或丢失。

与上述研究一样,数据提取的准确率达到了99%,但仍不足以满足我们的数据存储要求,因为我们不允许数据中有1%的错误,这个小小的遗漏会导致人们A数据丢失的巨大恐慌。

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▲图片来自:geralt

但如果从另一个角度考虑,这可能是分子系统存储数据的新潜力。错误也可能成为一种功能。人们不仅可以存储数据,还可以使用分子间反应来处理数据。

总而言之,这项技术仍有很大的研究空间。该团队还表示,它只能证明这个概念是可行的。后续过程需要加快代谢物数据的处理,减小分析硬件的大小等,然后在实验室外使用。

目前,DNA存储仍然更适合存储相对大量的数据。用于研究DNA储存的公司目录表明,到2019年底,1TB的数据将被存储在DNA颗粒中,并计划于2021年上架。

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▲图片来自:经济学家

毕竟,随着数据的快速发展,传统存储系统变得越来越难以跟上。

根据常春藤联盟研究所的数据,到2040年,世界预计将产生多达三个septillion(即3×102?)的数据。然而,地球上可能没有足够的半导体芯片来实现这一目标。

DNA储存和代谢分子储存都为我们提供了更好的解决方案。但正如DNA储存不是唯一的答案一样,代谢分子储存肯定不是唯一的答案。我们还可以想象更多的数据存储可能性。

那么您认为我们将来如何存储信息?

图片来自:Getty Images

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