现代世界正面临着一场海啸数据。DNA被涌现为超紧凑的方式存储它此外,Microsoft支持的研究人员创建了第一系统,可以将数字信息自动转换为遗传代码并再次检索它。

2018年,我们创建了33个Zettabytes(ZB)-33万亿千兆字节的数据,根据IDC的分析师他们预测,到2025年,这一数字将上升到175zb。这是估计如果我们要将所有信息存储在闪存驱动器中,到2040年,它需要10到100倍的全球芯片级硅。

另一方面,DNA是如此紧凑缩小数据中心像几个骰子那么大。但要实现这一点,我们需要一种类似于硬盘驱动器的dna,它能让你以简单直观的方式上传和下载数据。

科学家已经证明了他们将一切从文本存储到DNA中的能力,但该过程仍然需要大量的手动干预。“You can’t have a bunch of people running around a data center with pipettes—it’s too prone to human error, it’s too costly and the footprint would be too large,” lead author Chris Takahashi, senior research scientist at the University of Washington (UW),在一份声明中说

因此,研究人员设计了一个桌面大小的设备,自动执行整个过程。首先,软件将数字数据转换为四个DNA基础 - 字母A,T,C和G- - 构成遗传密码的各个构建块。

然后,该设备将所需的化学物质添加到一个合成器中,以构建DNA片段,然后将其存储在一个特殊的容器中。当再次读取数据时,微流控泵将样本推入测序器,在软件将其转换回1和0之前读取遗传密码。

不过,有很多警告。出于一开始,他们只存储了世界“Hello”,它只表示只有五个字节的数据。在A.纸质描述研究科学报告他们说写数据和读数据需要21个小时。

该器件还花费大约10,000美元,并且没有讨论前体材料的成本。供参考,扭曲生物科学费用每个基地七个和九个美分之间,您可能需要数千甚至数百万来存储几兆字节的数据。

但是DNA技术正在迅速发展。排序第一人类基因组耗资27亿美元,花了15年,但只有20年后的私营公司将在几周内完成1,000美元。

而微软不是唯一在DNA存储的公司。Intel和Micron也是资金研究,去年的MIT Spinoff目录揭示他们是建造一台机器今年有时能够在每天为DNA写入DNA的几个运输容器的大小。

它们的方法承诺是更具成本效益的,因为而不是直接将1S和0转化为特殊合成的DNA链,它们将使用酶将更便宜的预制股线条安排成较大的分子,其模式编码相关数据。虽然缺乏细节使得评估这个想法的活力令人棘手。

数据存储也不是DNA可以发挥更大角色的数字世界的唯一方面。UW Research出版前一天,加州大学的科学家戴维斯透露了一个重新编程的DNA电脑纸张自然

这不是第一次DNA已被用来进行计算,但之前,DNA硬件必须专为手头的任务而设计。这次研究人员创造了数百个DNA链构建块,可以组合以创建用于为简单任务实现21种不同算法的电路,如产生模式或计数。

该技术不会很快更换硅计算机,但可用于在分子水平进行计算。这可能涉及指导纳米级工厂的活动,这些工厂组装分子或微小的DNA机器人用于递送毒品,Petr Sulc,亚利桑那州立大学助理教授,告诉有线

华盛顿大学的科学家们也在考虑将这类计算能力引入DNA系统。他们已经开发出了处理技术,可以利用分子间的相互作用直接搜索DNA中的图像等数据,而不必将其转换回数字格式。

他们说,他们的下一步将是将他们的新数据存储设备与这些功能组合,以及更高级的方法,用于使用电极电网移动单个液滴的液体。

图像信用:CI照片/shutterstock.com.

我是印度班加罗尔的自由职业者科学和技术作家。我的主要感兴趣的领域是工程,计算和生物学,特别关注三个之间的交叉点。

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