终极存储设备 -- DNA

说到存储信息，现有的硬盘没办法跟DNA相比。我们的基因代码可以把数十亿的信息包含在一克DNA分子中，而一毫克的分子将美国国会图书馆（Library of Congress）中的所有书籍完全编码后仍绰绰有余。不过这一切此前都只是理论上的，直到现在。

在一项新的研究中，研究人员将一本完整的遗传学教材保存在了不到一沙克（picogram，亿万分之一克。也有人译为微微克、皮克等）DNA中。这一突破，将彻底改变我们未来存储数据的能力。

一些团队试图将数据写到活细胞的基因组中，但是这种方法有几个缺点。首先，如果细胞死亡你就得不到任何数据；其次，细胞增殖时可能发生的突变将让数据发生改变。为了克服这些问题，George Church领导的一个团队创建了基于任意细胞的DNA信息归档系统，并利用喷墨打印机将使用化学方法合成的DNA片段嵌入到微小的玻璃芯片表面。

编码数字文件时，研究人员将其划分为小块数据，但不是以当前通行的0、1来表示存储数据，而是以组成DNA的四种脱氧核苷酸（碱基）As、Cs、Gs和Ts表示。每一个DNA片段还包含一个数字“条码”，记录它在原始文件中的位置。读取数据时，需要借助DNA测序器与计算机把所有DNA片段中的编码按标记顺序排列，并将其转换为数字格式。计算机也负责纠错，因为每个DNA片段都被复制了上千份副本，所以任意一个出错都能通过其它副本来修正。

为证明该系统的可行性，研究团队先将遗传学教材转换并存储到DNA存储芯片上，然后再转换回数字格式。演示系统的出错率为百万分之二，总共只有几个单词拼写错误。这种效果等同于DVD，且远胜于磁盘存储设备。再加上其尺寸微小，所以研究团队在发布到《
\nScience》的研究报告称，DNA芯片是当前已知存储密度最高的介质。

不过你也别着急将自己现在的存储设备换成遗传物质，因为当前受DNA测序成本及相关仪器限制，这种存储技术还没有办法普及。不过该领域也正在快速发展，使这些技术向着更便宜、便快、更小的方向发展。

Via
\nsciencemag