英国研究人员用人工合成的脱氧核糖核酸(DNA)存储文本文档、图片和声音文件等数据,随后完整读取。
新介质仿碱基
位于欣克斯顿的欧洲生物信息研究所研究小组利用 DNA 存储数据的关键是 DNA 碱基。DNA 这种双螺旋结构上有 4 个化学基团,即核碱基,它们按照特定顺序排列,组成遗传信息,指导生物体生长发育。
研究人员开发的 DNA 数字存储系统同样利用这 4 个碱基“字母”,开发定制代码,完全区别于生物体所用“语言”。当复制一份计算机文件时,DNA 数字存储系统首先把硬盘信息中的二进制数翻译成定制代码,然后借助标准 DNA 合成机器制造出相应的碱基序列。这一序列并非一个长分子,而是多个重复片段,每一个片段携带一些索引细节,明确各自在整体序列中所处位置。
这样的系统虽然显得冗余,优点是即便某些片段遭损毁,数据不会丢失。
分子生物学实验室用来读取生物体 DNA 的标准设备可以读取信息,当即呈现在电脑屏幕上。
大容量保存久
研究人员在由《自然》杂志发表的论文中写道,DNA 作为数字存储媒介的显著优点之一是容量大。英国广播公司 23 日援引研究小组成员尼克·戈德曼的话报道,DNA 分子是一种令人难以置信的密集存储介质,1 克 DNA 能够存储大约 2 拍字节,相当于大约 300 万张 CD。
论文称,用 DNA 存储数据保存时间可能长达数千年。与硬盘、磁带等存储介质不同的是,DNA 不需要经常维护。就读取方式而言,DNA 存储不涉及兼容问题。
研究人员认为,一些不常用却需要保存的信息,譬如政府文件、历史档案等,尤其适合用 DNA 存储。不过,他们坦承,鉴于实验室合成 DNA 分子的成本,现阶段用它来存储信息“惊人地昂贵”,但随着技术发展,“基因硬盘”有望进入寻常百姓家。
新华社特稿黄敏