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微软DNA存储获重大进展
来源:新浪科技 作者:新浪科技 发布时间:2016-07-30 18:01:33 点击:11


 

北京时间7月8日午间消息,微软本周宣布,利用DNA存储技术完成了约200MB数据的保存,其中包括《战争与和平》,以及99部经典文学作品。

 

  此前已有研究人员证明,数据可以被保存在DNA之中。不过微软表示,此前并没有任何研究者能一次性向DNA写入如此多数据。

 

  微软该项目首席研究员卡林·施特劳斯(Karin Strauss)表示,DNA是一种优良的存储介质。相对于传统存储技术,DNA存储能带来更高的存储密度。华盛顿大学也参与了这一研究项目。目前,这项技术成本昂贵,操作复杂。不过,微软希望借力生物科技行业的研究成果。由于生物技术的进步,近期DNA读写工具的成本正在下降。DNA被认为是磁带的替代选择,后者是目前用于长期存储的标准介质。

 

  施特劳斯表示:“微软希望看看,我们能否开发出基于DNA的端到端系统去保存信息。这样的系统将是自动化的,并且可用于企业。”她表示,微软开展这一项目的动机在于,当前的电子存储设备发展速度赶不上数据量的增长。“如果你关注当前的项目,那么可以看到,我们无法在期望的成本内保存所有信息。”

 

  IDC预计,到明年,全球范围内保存的数字化数据将达到16万亿GB,其中大部分位于大型数据中心。施特劳斯估计,一个鞋盒那么多的DNA就足以保存100个大型数据中心的数据。

 

  DNA也有着很好的耐久性,尤其是在干燥寒冷的情况下。今年3月,有研究人员宣布,已部分重建了古人类基因。这些古人类的骨骼保存在西班牙一处洞穴里已有超过40万年历史。作为对比,磁带保存数据只有几十年时间,随后就会老化。

 

  将数据保存在DNA之中需要将0和1数据转换为4种核苷酸,即碱基组成的序列。2012年,哈佛大学分子生物学家乔治·切奇(George Church)向DNA中写入了一本5万个单词、数据量不到1MB的书,随后将其印刷在比花粉粒还小的玻璃芯片上。今年,切奇又报告称,已实现了22MB数据的DNA编码。

 

  微软此次则宣布,已成功向数百万DNA写入了10倍于此前的数据量。每个DNA包括150个碱基。

  加州大学伯克利分校博士后研究员雷因哈德·赫科尔(Reinhard Heckel)也在研究利用DNA去存储数据。他表示,微软的成功令人关注。不过,阻碍DNA存储技术大规模使用的障碍主要是成本,因为制作订制的DNA分子成本高昂。“如果希望人们接受这一技术,那么你需要这项技术的成本低于磁带。这很难。”

 

  微软并未披露此次DNA数据存储项目耗费的成本,这其中用到了约15亿个碱基。负责合成这些DNA的Twist Bioscience通常每碱基价格为10美分。商用合成技术的成本最低可以达到每碱基0.04美分。读取100万碱基的成本约为1美分。

 

  施特劳斯相信,读写DNA的成本未来几年将会大幅下降。她表示,已有证据表明,这一成本的下降比过去50年中晶体管制造成本降低的降速更快,而晶体管成本的下降是计算技术创新的动力。

 

  2007年,对人类基因组的测序耗资约1000万美元,但到2015年这一成本已下降至1000美元。(维金)

  几个月前我们报导过 Microsoft 联同生物科技专家研究在 DNA 储存资料,就好像用 DNA 来制造 USB 记忆棒一样。短短几个月后,现在这个研究已经取得重大成功。未来 DNA 极有可能会变成新一代“手指”!

 

  Microsoft 和生物科技专家宣布,他们成功将乐队 OK Go 一首歌 ("This Too Shall Pass") 的 MV 存放在一节 DNA 之中。这个档案容量有 200MB,而储存的 DNA 尺寸比铅笔尖还要小。  

 

  其实之前他们已经成功将 22MB 资料放入 DNA,但这次容量大增,显示他们增加储存量的方法可行。未来只要继续用同一个方法增加储存量,就可以在 1 寸的立方体之中储存 10 亿 GB 的内容。这个体积和容量的比例与现时的硬碟、USB 记忆体、记忆卡等差天共地。

 

  其实 DNA 本身就是一个巨型资料库,用来储存生物的成长基因。除了体积和容量比例极高,另一个好处是里面的资料能保存好几千年,不像硬碟和记忆卡那样易坏。研究人员预测在 10 年之内,DNA 储存工具就会开始去到一般人的手上。

 

腾讯科技讯 7月8日,微软一直以来都坚信DNA是长期存储数据的最佳介质,而该公司所研发的这一存储技术也在不久前迎来了突破口。据悉,微软本周宣布自己成功利用DNA存储技术完成了约200MB数据的保存工作,其中包括《战争与和平》(Warand Peace)以及另外99部经典文学作品。

 

此前已有研究人员表示,数字数据可以被保存在DNA之中,但微软当时表示当前还没有任何研究者能一次性向DNA写入如此多的数据。

 

微软首席研究员卡林-施特劳斯(Karin Strauss)表示,DNA是一种优良的存储介质,因为相较传统存储技术前者能带来更高的数据存储密度。消息称,华盛顿大学此番也参与了这一研究项目。

 

目前,这一技术实现成本非常昂贵,且操作复杂。但微软希望借助生物科技行业的研究成果来降低这一技术的最终成本。而且,DNA长久以来都被认为是磁带存储的替代者,后者是目前用于长期存储的标准介质。

 

“微软有兴趣对能否开发出基于DNA的端到端系统用于保存信息的技术展开研究。这样的一个系统将是完全自动化的,并可以用于企业数据的存储。微软开展这一项目的最初动机就在于当前的电子存储设备发展速度远远赶不上数据量的增长速度。如果你仔细研究一下调研数据就会发现,我们很快便无法在现有成本水平上保存所有的信息。”施特劳斯表示。

 

知名市场调研机构IDC预计,明年全球范围内保存的数字化数据将达到16万亿GB,其中大部分数据将保存于大型数据中心。施特劳斯则估计,未来或许一个鞋盒大小的DNA存储介质就足以保存100个大型数据中心的数据量。

 

更为重要的是,DNA作为存储介质有着很好的耐久性,尤其是在干燥寒冷的环境下。今年3月,有研究人员表示他们已经成功重建了部分古人类基因,这些古人类的骨骼曾保存在西班牙一处洞穴里超过40万年。作为对比,磁带保存数据的最长时间也只有几十年时间。

 

需要指出的是,加州大学伯克利分校博士后研究员雷因哈德-赫科尔(Reinhard Heckel)此前一直在研究利用DNA存储数据的技术,而他也对微软的研究成果感到不可思议。但赫科尔同时指出,当下阻碍DNA存储技术大规模使用的主要障碍还是成本,因为制作DNA分子介质的成本十分高昂。

 

“如果希望人们真正开始大规模接纳这一技术,那么你就需要使这项技术的存储成本低于磁带介质,但这并不容易。”赫科尔说道。

 

截至目前,微软并未披露此次DNA数据存储项目耗费的成本数据,但这其中用到了大约15亿个碱基。通常来说,创新型DNA合成公司Twist Bioscience商用合成每个碱基的成本最低可以达到0.04美分,而读取100万碱基的成本约为1美分。因此,微软对这一项目的投入成本恐怕不会很低。(汤姆)

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