Catalog認為,生物分子的壽命將遠遠超過最新的計算機存儲技術。
——DNA寫入機的哲學基礎
據CNET報導,StartCatalog已經將所有16 GB的英語維基百科存儲在這個小瓶中的dna上。
CataLog是一家位於美國波士頓的初創公司,成立於2016年,2018年累計獲得千萬級美元融資。上個世紀60年代,生物存儲信息的想法被科學家提了出來。而今,美國是DNA存儲技術的最大玩家,其次是歐洲。
對於大多數人而言,DNA用來存儲數據,是一項非常神奇的技術。但是,我們的大自然,億萬年來的各種生物,都是利用DNA來傳遞信息,也就是遺傳,從而實現了繁衍生息。
DNA數據存儲技術的的原理是什麼?
現代信息科技的基礎是計算機,計算機的存儲是二進位的,也就是0、1構成了數據的最底層邏輯。而DNA的底層生物邏輯,是A、T、C、G四種鹼基,通過四種鹼基的排列組合形成多樣化的生物個體。
ATCG為四種核苷酸(脫氧核苷酸)的簡稱,即A(Adenine;腺嘌呤)、C(Cytosine;胞嘧啶)、G(Guanine;鳥嘌呤)及 T(Thymine;胸腺嘧啶),核苷酸序列就是DNA的鹼基序列,也就是四進位的 0、1、2 和 3。
DNA數據存儲技術就是把現有的二進位0、1轉化成A、T、C、G,然後通過合成含有這些鹼基序列的DNA,就實現了數據信息的存儲。
四進位無疑是地球生物的基因密碼,早期北美印第安人流行的丘馬什語,也以四位制計數。
DNA硬碟
與傳統的矽基存儲介質相比,DNA數據存儲有以下優點
密度高
時間長
材料易於獲取
維護容易
能耗低
圖片來自虎嗅
DNA編寫機
下面是CataLog公司的DNA寫入機,目前寫入速度是4Mb/s,與固態硬碟500Mb/s的速度還有很大差距,但是CataLog公司相信,DNA寫入的速度未來可以達到4000Mb/s。
哈佛、微軟等一眾高校和高科技公司也都在盯著這個發展趨勢,但是DNA存儲技術,還有比較多的困難需要去克服:
寫入及寫出速度過慢、合成的成本高、數據讀取實時性差
當然,目前DNA信息存儲技術,有利用價值的存儲是合成的DNA,這種DNA不會發生活性轉化,因此相對穩定。當利用活體DNA存儲信息時,隨著細胞的分裂複製,信息的可靠性及傳遞性目前還不清楚。
我們人類,不僅僅對於數據存儲,在發掘生物的神奇內涵方面,認知水平才處於很早期的階段。