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陈根:如果把信息储存在DNA上,全世界的信息有多重?:世界短讯

2023-01-18 10:46:44来源:根新未来


(资料图片仅供参考)

文/陈根

我们都知道,基因就是生物体的密码,基因里藏着生物绝大部分遗传信息,但是大多数人可能没想到,基因除了掌握我们的遗传信息外,还是一种超级优秀的储存介质,也就是说,我们可以把各种各样的信息存在我们的基因里。如果我们真的能把信息储存在我们的基因里,或许基因就将代替复杂的各种储存设备。

要知道,今天,更多的数据被保存在数据中心里。一个存储量为10亿GB的大型数据中心,占地就可达数个足球场,而并且,现在数据产生的速度,远远要超过我们生产这些存储介质的速度,所以必须要有新的介质来解决这个难题。

建设和维护成本更是高达10亿美元。也就是说,光是储存这些海量数据,就需要花费巨大的空间及金钱成本。并且,现在数据产生的速度,远远要超过我们生产这些存储介质的速度,所以必须要有新的介质来解决这个难题。

基因就是这个新的介质,那么,基因为什么能成为信息储存的介质?基因又是如何成为这个信息储存的介质的?实际上,基因能成为下一代储存技术的希望,就是因为基因具有独特的优势。

人类基因组包含大约相当于750MB的信息,这么多信息就储存在一条比细胞还小得多的DNA上,并且事无巨细地告诉我们的身体,鼻子该长在哪里,眼睛该长成什么颜色,某个蛋白又该怎么合成。如今全球每年产生的数据需要4180亿个1TB的硬盘才能放下,而把这些数据储存在DNA上,仅仅需要1千克DNA物质。

DNA不仅可以储存信息,而且信息衰减和损耗几乎为零。依靠生物碱基不同的排列方式,这些信息还可以在-18℃的环境储存100万年之久。相比之下,纸张会腐烂,硬盘会降解,甚至连石头也会风化,DNA却可以彻底无视这些物理过程,保留人类文明的知识和历史。

2003年,就有科学家把迪士尼动画片中的一段音乐“刻”进了细菌体内。到了2010年,当首个人造细胞诞生时,带领该项工作的美国基因学家卡耐基·文特尔则把所有参与该项目的科学家的名字“刻”进了人造细胞的DNA上。

显然,大数据与人工智能的大爆发,促使人类必须找到更多的新兴算力之源,而DNA储存的创新技术,很可能就是人类未来的智能新大陆——尽管DNA储存技术还处于萌芽阶段,但其作为新一代计算发展不可或缺的指路明灯趋势已现。

关键词: 信息储存 遗传信息 数据中心

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