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​新技术首次将数码照片存入DNA   

2016-07-12 10:55:00|  分类: 杂谈 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“数字宇宙”规模预计将在2020年达到44万亿GB,这已经超出了我们现有的存储能力。为了填补这一空间短缺,研究人员研发出一种把数字信息存储在脱氧核糖核酸(DNA)内部的技术。

尽管此前尝试过这一设想,但研究人员现在对图片文件的数据进行编码后,将其存入人造DNA片段的核苷酸序列,并且通过逆向操作检索数据,其间的数据损失为零。华盛顿大学和微软公司的研究人员通过合作把足以装满一家沃尔玛超级购物中心的海量数据压缩到一块方糖那么大。研究报告作者之一、华盛顿大学计算机科学和工程学副教授路易斯·塞泽说:“生命创造出这种名叫DNA的神奇分子,它有效存储着关于你的基因以及生命系统如何工作的各种信息——它非常非常紧实,也非常耐久。”

研究人员首先把数据中诸多由“0”和“1”组成的长串转换为DNA序列的四个基本组成部分:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。研究报告的另一位作者、华盛顿大学电气工程学以及计算机科学和工程学副教授格奥尔格·泽利希说:“你用何种方式把‘1’和‘0’转换为A、G、C和T确实很重要,因为如果你用一种聪明的办法,那么你就能压缩得非常密实并且不会有很多错误。但如果你用了错误的方法,错误就会很多。”

转换完成后,研究人员把数据分成段,并且储存到海量的人工合成的微小DNA分子中,这些分子经脱水可以保存很长时间。为了便于检索存储的数据,研究团队把类似于邮政编码和街道地址的信息编入DNA序列,这样就很容易找到所需数据了。

通过DNA测序技术,研究人员可以“读取”数据并把它转换成原始形式。他们目前已经成功地对图片数据和视频数据进行编码和检索。研究人员说,DNA分子储存信息的能力是现有数字存储技术的数百万倍。我们目前使用的所有数字存储装置(包括闪存盘、硬盘、磁盘和光盘等)都会在几年后出现数据损耗,但是这种新方法能让信息保存数个世纪之久。

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