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微软研究DNA数据存储:每克材料能存10亿TB

上网日期: 2016年04月29日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:DNA数据存储? 存储技术? 微软?

美国硅谷的生技公司 Twist Bioscience 专注在高速合成人工 DNA。如今他们宣布拿到大案子,微软买下 1,000 万长度的 DNA,用于探索生物材料存储数据技术。

Twist 在新闻稿说微软买下 1,000 万长度的寡核苷酸,显示用合成 DNA 来储存资料的另类作法有前景,能够应付每两年成倍数成长的资料储存需求。

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DNA的数据密度比传统存储设备高多个数量级。1克(1立方毫米)的DNA能存储近10亿TB的数据。同时,现今的资料储存方式,不论是硬盘、蓝光光盘都有年限的问题,但根据美国化学学会的报告,DNA的健壮性很好,有数千年历史的DNA 片段仍然可以保持原有的序列。

这些特性使DNA成为了良好的长期数据存储材料。DNA的碱基对可以被视为二进制数据。2013年有研究表明,如果希望数据保存时间超过500年,那么从经济上来看DNA具有竞争力。

“现在绝大部分的数码资料储存媒介受限于有限的保存年限,需要定期重新储存。DNA 是令人期待的储存媒介,具有长达数千年的保存年限,提供永久保存的可能性,并且能够持续读写,储存成本也持续下降,”Twist CEO Emily M. Leproust 博士说。“我们硅基的 DNA 合成平台提供我们无以匹配的制造规模和产品品质,大幅加速让 DNA 储存资料变成成本可行的方案。我们很高兴能与微软、华盛顿大学的研究者,一起来应对越来越大的数码资料储存挑战。”

“当数码资料持续以指数速度成长,我们需要新的的方式长期且安全的储存资料,”微软技术和研究组织架构师 Doug Carmean 说。“一开始与 Twist 的测试阶段成功写入合成 DNA 和恢复 100% 的数码资料。我们离商业化产品还有几年的光景,但先期与 Twist 的测试显示未来我们能够持续增加资料储存的密度和耐久性。”

DNA数据存储的最大难题是如何进行数据读写。Twist解决了向DNA写入数据的问题。该公司的设备能制造订制的DNA序列。目前,该公司的主要客户是研究机构。这些研究机构利用该技术向微生物插入订制的基因材料,从而制造出用于特定化学目的,例如生产有用营养元素的组织。

对该公司来说,将DNA用于数据存储是一个全新领域。目前,订制的DNA序列成本为每碱基10美分,该公司希望将这一成本降低至2美分。

数据的读取则需要用到基因测序技术。过去20年中,这项技术的成本已大幅下降。从1990年到2003年,人类基因组工程的耗资约为30亿美元。而同样的工作目前只需约1000美元。

不过,这样的成本距离DNA测序的规模商用还有较远的距离。不过技术已经存在。微软表示,与Twist的初步合作测试表明,DNA中的编码信息可以提取。如果这项技术的成本能得到降低,那么长期数据存储将可以利用与生命本身同样的技术。

Twist 已经从比尔盖兹的基金会首席科学顾问 Boris Nikolic 取得1亿3,100万元的投资。

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