有了DNA存储技能，咱们人体就是“云硬盘

咱们人体的所有信息都由DNA编码构成。

作者： 年夜康健派编纂来历： 本站原创2017-04-12 15:53:41

咱们人体的所有信息都由DNA编码构成。你可曾经想过，DNA可以或许像U盘同样存储信息？美国《科学》杂志近日发布的一项研究显示，一克DNA的贮存容量相称在约20万台电脑！详细容量约为200 PB（20万兆）。这是由于DNA具备密度年夜、安定耐用的特色。专家指出，现今时代信息爆炸，只有解决了成本问题，那末DNA贮存技能的市场空间将无可限量。

DNA存储技能：并不是创始

实在DNA贮存技能早已经有人于做了。2012年，哈佛年夜学研究职员用DNA贮存了一本五万字的图书。欧洲生物信息研究所（European Bioinformatics Institute ）也于DNA贮存了莎士比亚的十四行诗和马丁。路德。金的演讲《我有一个胡想》的灌音带。

冲破性进展：存储效率年夜幅晋升

只管不是创始，可是，这项DNA存储技能今朝迎来了庞大冲破。研究员Erlich是该研究陈诉的作者之一，他暗示：这是由于应用了一种编码技能，能让DNA存储效率晋升60%，还能有用减小DNA存储历程中的堕落率。他于美国哥伦比亚年夜学担当计较机科学系传授，同时也是纽约基因组中央（New York Genome Center）的焦点成员。

把数据输入DNA只需要不到一秒钟。DNA说白了只不外是四种核苷酸（nucleotides）摆列组合的成果。咱们只需要把这些核苷酸以及数据逐一对于应。

研究员Erlich说，一旦把握了编码要领，或者者找到了切合编排或者数据输入要求的DNA，那接下来的事情就很轻松了。这是由于，可以由企业来卖力DNA的现实打造历程。

怪异魅力

这么做，是为了引发人们的想象力吗？没错！就是想让人们感触感染到科学有趣的一壁！

DNA具备密度年夜、不变性高的上风，是以DNA贮存技能仍旧比新兴的同类技能更让科学家沉迷。研究员Kosuri说： DNA贮存技能所触及的难度，相称在把单个原子放于一个物体外貌。 他指的是IBM公司，该公司曾经于1989乐成用35个氙原子拼出了 IBM 的字样。

他说： 摆列原子也不是不成能的事，但必需要应用极高的成像技能，于靠近在绝对于零度的真空状况下才气完成。这就触及到焦点技能了。比拟之下，咱们的DNA技能要比它更实用，虽然于存储方面必定没有软盘或者U盘那末实用。

DNA还可以贮存3D影像。虽然全息存储（holography memory）以及赛道贮存（racetrack memory ）技能也能够做到，可是研究员Kosuri说，DNA技能能贮存的密度比它们要高患上多。

降服技能难点

可是，DNA的合成历程长短常艰苦的。研究员Kosuri暗示： 难就难于，DNA合成历程中，约有5%的时间，会丧失失随机合成的一个DNA.并且，不只合成坚苦，就连读取DNA也是一个问题。假如有一种编码技能可以或许防止这类丧失，那末DNA存储技能就会变患上简朴患上多，也利索患上多。

美国《科学》杂志发布的这项研究，简直实现了这类编码技能。研究员Kosuri暗示，这项技能可让DNA合成历程中呈现的掉误轻易让人接管。这要归功在一种非凡的编码技能，而用这项技能传送数字信息，凡是可以或许顺应毗连中止的环境发生，好比于智能手机上播放Youtube视频。Erlich暗示，这就象征着，这类编码技能可以或许处置惩罚那些比研究中使用的DNA品质低患上多的DNA.

研究员Kosuri没有介入该项研究，但他是上述2012年哈佛年夜学研究陈诉的第一作者，如今是加利福尼亚年夜学洛杉矶分校（UCLA）的一位生物化学传授。

苏黎世联邦理工学院化学项目师Grass也介入了这项研究，他暗示，研究团队乐成地于DNA中存储而且恢复了一个操作体系，是个 文雅的成绩 。他还说： 我天天都于 使用 DNA，以是我大白这项项目必需要满有把握。 Erlich暗示，他们是存心把阿谁操作体系放进DNA的。 假如不把文件完善地恢复，那末就可能会损毁某些内容。但咱们就是要证实咱们不怕把这类可能会损毁的内容放进DNA.

Kosuri也赞成这类要领十分高效： 我以为他们接纳了准确的试验测试算法。他们选对于了算法，并且看起来很见效。

成本伟大

于化学项目师Grass看来，合成DNA的成本比编排DNA的成本还要年夜。他说： 虽然编排DNA的成本过高，没法现实运用，不外此刻有了纳米微孔 （nanopore） 插入计较机举行DNA编排的技能，以是它的成本愈来愈小了。可是，合成DNA的成本仍旧十分之高。

研究员Kosuri也暗示： DNA贮存技能范围化运用的独一拦阻就是，它的成本其实是过高了。关在编码、编码的事情体式格局和这类编码是否靠得住等种种问题，咱们的研究陈诉都逐一解答了。可是，惟独成本问题，是咱们今朝解决不了的。

Grass以为，要想让DNA可以或许贮存信息长达数百年之久，就必需要接纳别的一些手腕把DNA固定住。他注释道，基因物资可以于植物骨头以及动动物化石中固定生存，可是自由DNA却纷歧样，具备不不变性。假如把它放于试验室，一年之后内里的信息就会最先损毁了。

远景：依然开阔爽朗

研究员Kosuri已经经再也不从事DNA贮存技能研究，可是他本人对于这项技能的成长照旧持乐不雅立场。他说： 上百万倍的成本听起来很吓人，可是于已往的15年，咱们已经经把成本缩小为本来的上百万分之一了。此刻，不单单是编排DNA，就团结成DNA的成本也已经经有所降落。

研究员Erlich畅想于将来，有人可以发现一种 专门用在DNA存储的工序，利便咱们倏地合成劣质DNA ，从而削减成本。他说： 咱们可以品质乱七八糟的DNA先提掏出来，然后再按照编码体式格局来慢慢对于其举行改正。这是咱们将来的研究标的目的

今朝的研究是一个精良的初步。研究员已经经于DNA存储了很多内容，它们能敏捷地削减存储过错，此中包孕：一个操作体系、一个电脑病毒、一张价值50美元的亚马逊礼物购物卡、1895年在法国上映的世界上第一部影戏《火车到站》（Arrival of a train at La Ciotat）、航天航行器 前驱者 （Pionner）的一块载有人类讯息的镀金铝板和美国数学家、信息论的首创人克劳德。艾尔伍德。喷鼻农（Claude Elwood Shannon）在1948年揭晓的一篇研究陈诉。

研究员Erlic����Ϸapph说： 有人问我， 你怎么可以或许把视频存进DNA呢？ 这也是我要向我6岁小儿子注释的问题。

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2周前