DNA海量存儲(chǔ)問(wèn)世 基因芯片迎機(jī)遇

據(jù)海外媒體報(bào)道，歐洲生物信息研究所的專家們?nèi)涨伴_(kāi)發(fā)出了一項(xiàng)利用DNA存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的技術(shù)，優(yōu)越性十分明顯，其海量容量是傳統(tǒng)介質(zhì)無(wú)法比擬的。目前這項(xiàng)技術(shù)所面臨的唯一障礙就是成本過(guò)高，不過(guò)專家表示該技術(shù)有望在十年內(nèi)將其普及。研究人員表示，這一基因代碼可以把數(shù)十億的信息包含在一克DNA分子中，而一毫克的分子將美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館(Library of Congress)中的所有書籍完全編碼后仍綽綽有余。不過(guò)這一切目前還只停留于理論上。

DNA，即脫氧核糖核酸，主要功能是存儲(chǔ)包含各種指令的生物信息，組成DNA的有G(鳥(niǎo)嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)四種堿基，并通過(guò)四種堿基不同順序的編碼，存儲(chǔ)了生物的所有遺傳信息。談到存儲(chǔ)信息，現(xiàn)有的硬盤無(wú)法跟DNA相比。

在一項(xiàng)新的研究中，研究人員將一本完整的遺傳學(xué)教材保存在了不到一沙克的DNA中，這一突破將徹底改變我們未來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。據(jù)媒體報(bào)道，George Church領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了基于任意細(xì)胞的DNA信息歸檔系統(tǒng)，并利用噴墨打印機(jī)將使用化學(xué)方法合成的DNA片段嵌入到微小的玻璃芯片表面。

編碼數(shù)字文件時(shí)，研究人員將其劃分為小塊數(shù)據(jù)，但不是以當(dāng)前通行的0、1來(lái)表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而是以組成DNA的四種脫氧核苷酸(堿基)As、Cs、Gs和Ts表示。每一個(gè)DNA片段還包含一個(gè)數(shù)字“條碼”，記錄它在原始文件中的位置。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，需要借助DNA測(cè)序器與計(jì)算機(jī)把所有DNA片段中的編碼按標(biāo)記順序排列，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)糾錯(cuò)，因?yàn)槊總€(gè)DNA片段都被復(fù)制了上千份副本，任意一個(gè)出錯(cuò)都能通過(guò)其它副本來(lái)修正。

為證明該系統(tǒng)的可行性，研究團(tuán)隊(duì)先將遺傳學(xué)教材轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)到DNA存儲(chǔ)芯片上，然后再轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字格式。演示系統(tǒng)的出錯(cuò)率為百萬(wàn)分之二，總共只有幾個(gè)單詞拼寫錯(cuò)誤。這種效果等同于DVD，且遠(yuǎn)勝于磁盤存儲(chǔ)設(shè)備。再加上其尺寸微小，因此研究團(tuán)隊(duì)在發(fā)布到《Science》的研究報(bào)告稱，DNA芯片是當(dāng)前已知存儲(chǔ)密度最高的介質(zhì)。