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花上 10 万美元,这家公司可以帮你把歌存在 DNA 里

发表时间:2018年04月16日 来源:好奇心日报

DNA 可以存储数据,例如音乐,电影和文件。微软最近在 DNA 上储存了《世界人权宣言》的 100 种语言版本,还有 OK Go 乐队的歌曲 This Too Shall Pass 的高清 MV。

Twist Bioscience 也在做类似的事情。它是一家成立五年的初创公司。它可以让你花 10 万美元把你最爱的歌存到 DNA 里。

DNA 制造技术在这几年取得了很大进步。DNA 用合成仪合成。现在的合成仪类似一台喷墨打印机,每天可以制造三百万条 DNA 链。而1991 年的 Applied Biosystems Model 394 DNA 合成仪每天只可以生产 4 条 DNA 链。


(DNA 合成仪)

在 DNA 上存储数据,研究员首先需要把数据从 0 和 1 转换成形成 DNA 的碱基:腺嘌呤,胞嘧啶,鸟嘌呤,胸腺嘧啶。然后,以合成 DNA 的形式储存数据。当数据需要被取回时,研究员通过对 DNA 进行测序,将数据重新从碱基还原成 0 和 1。

DNA 存储的优势十分明显:首先信息密度巨大,据哈佛大学的研究,700 万亿字节的数据可以储存在一克基因上。理论上说,世界上所有的数据都可以储存在一间会议室里。

其次,相比磁盘数十年就会性能降低,冰冻的 DNA 甚至能保存数万年。不像磁带等明日黄花的介质,DNA 作为一种自然介质,人类在很长一段时间都不会失去读取它的能力。

(用 DNA 存储的跑马动图。左为原图,右为读取后的图)

因为更新后的合成仪,Twist 可以把 DNA 制造地更便宜。现在的价格是每条碱基对 9 美分, 12 ZB 的数据储存进 DNA 的价格是 10 万美元。不过它的价格对于商业应用还是太昂贵了。

DNA 存储更适合应用在需要长时间存档的文件上,因为它有几个显著的缺点:

●DNA 不能重复使用,不像 U 盘等常规存储器,写录完毕后一般不能修改。

信息读写非常耗时。2017 年 7 月欧洲信息研究所的团队花了整整两个星期,才完成五个文件 73.9 万字节的复原。

●DNA 存储数据有较高的出错率,特别是在较大一部分数据是重复的情况下。比如存储一幅代表蓝色天空的绘画,或者一段音乐中沉寂的部分。微软公司和华盛顿大学合作,于三月在《自然》上发表论文,研究了一种随机序列降低了出错概率。但该团队读取数据的出错率还是高达 12%。

所以目前来看 DNA 数据存储的市场应用还很遥远。




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