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景德镇治疗高度近视

2018-01-17 18:34:46    来源:南昌普瑞    编辑:侯军伟

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雷锋网按:如果未来我们能够像使用磁带一样用DNA存储数据,那么理论上可以将人类有史以来记录的所有数据存储在大约两个车库大小的空间里。

本周,微软研究院的计算机网络架构师们跟外媒分享了他们的愿景。他们表示,希望在接下来的几年时间里,开始将数据存储到DNA链中,并于2020年前将DNA存储系统投入到数据中心中使用。

尽管老式磁带看起来有些过时,但它仍然是目前最佳的数据存储方式之一,不仅价格便宜,而且可以有效保存数据长达30年。每卷磁带还可以容纳多达1TB的数据。

但考虑到过去两年产生的数据比此前人类历史上的数据总和还多,磁带恐怕难以在接下来的几十年里胜任数据存储的任务。

用DNA这种生物材料来备份大量数据听起来似乎有些奇怪,但其在极小空间中存储大量信心的能力早在70年前就已经得到了证实。

早在20世纪40年代,物理学家埃尔温·薛定谔就曾提出了一个可装入非重复结构的遗传性编码脚本。埃尔温·薛定谔将这个非重复结构称作非周期性晶体。

他提出的理论启发詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在罗莎琳德·富兰克林的研究基础上,确定了DNA的双螺旋结构,引发了生命科学的革命性发展。

尽管核酸链在细胞中记录信息已有数十亿年历史,但其在IT数据存储中的作用直到五年前才得到证明。当时哈佛大学的遗传学家将他的著作包括其中的插图编码进了不到5500万条DNA中。

从此,该技术迅速发展。据雷锋网了解,如今科学家已经能够在一千克DNA中存储多达两亿一千五百万GB的数据了。

虽然核酸序列中的数据存储密度很高,但存储速度并不快,而且成本也不低。

去年,微软演示了其DNA数据存储技术。微软将约200M大小的100本文学经典一次性编码进了DNA中。

据雷锋网了解,整个过程耗资大约80万美元。也就是说,这项技术必须将成本压缩数千倍才能在市场上具备竞争力。

此外,数据的存储速度也很慢,只有大约400字节每秒。微软表示,必须将存储速度提高至100M/s,这项技术才有实用价值。

目前还不清楚微软是否找到了降低DNA存储成本以及提升存储速度的方法。但近年来已经出现了降低基因测序成本的新技术。因此,微软于2020年前将DNA存储技术商用的目标并非不切实际。

不过,即使微软的目标能够实现,这项技术也将仅限于特定的场景中,比如存储法律文档和医疗数据,而不会取代当前的主流存储方案。

但是我们完全可以大胆猜想,未来DNA数据存储技术将更加先进,而且可以应用到我们的日常生活当中。

虽然目前微软的DNA存储方案是基于芯片的,但不排除未来可能会利用到酶和细菌来实现计算。

即使在细胞外,DNA也有可能提供全新的计算方式,比如加速某些特定问题的数据运算,就算量子计算机在其他领域的作用。

不过目前来看,用DNA来解决实际问题,只会让问题变得更糟。


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