立陶宛宣佈要研發DNA硬碟,目標在3年內搞定

立陶宛宣佈要研發DNA硬碟,目標在3年內搞定

立陶宛發起了「DNA硬碟」計畫,而且宣稱要在3年內搞定。

該計畫正式名為「DNA微型資料自主歸檔工廠」,縮寫為DINAMIC,由立陶宛一家基因科技公司Genomika聯合考納斯理工大學超聲波研究所(KTU URI)等機構共同推進,目標是在3年內研發出以DNA作為儲存介質的全新資料儲存裝置,利用DNA四個鹼基(CGAT)來替代現有的0、1。

Genomika公司稱,DNA儲存裝置不僅可以解決空間問題,還能減少資料中心散熱用水量,降低SSD製造對稀土金屬的需求,還可以提高資料保存的可靠性、持久性。

考納斯理工大學聲稱,DNA儲存技術的一大優勢在於能夠以極小的空間儲存大量的資訊,而且在長期儲存方面有著極高的穩定性和可靠性。

目前,這一項目已經得到了歐盟委員會創新委員會(EIC)先鋒計畫的資助。

不過,Genomika並未公佈DNA儲存密度等實際的指標,並表示3年只是一個預估時間,項目推進過程中可能會遇到意想不到的障礙。

DNA儲存資料的研究

在 DNA 中儲存資訊並不是一個複雜的概念。幾十年前,人類學會了 DNA 排序和合成,即讀取和寫入 DNA。單股 DNA 中的每個位置由四種核酸之一組成,稱為鹼基,表示為 A、T、G 和 C。 00,T 可以是01,等等),但實際上,資訊通常儲存在每個鹼基的有效一位(0 或1)上。

2018 年,研究人員建構了第一台可以用 DNA 寫入、儲存和讀取資料的機器原型。

此外,DNA 的儲存密度比磁帶或固態介質高出許多倍。據計算,網路上的所有資訊( 估計約為 120 澤字節)可以儲存在一塊方糖大小或大約一立方公分大小的 DNA 中。實現該密度在理論上是可能的,但我們可以透過低得多的儲存密度來實現。 「每 1,000 立方公尺一個網際網路」的有效儲存密度仍然會比當今單一資料中心的磁帶小得多。

註:澤字節為 Zettabyte,又稱皆位元組,為資訊計量單位

迄今為止,大多數 DNA 資料儲存範例都依賴化學合成短片段 DNA,最多可達 200 個左右的鹼基。標準化學合成方法足以用於演示項目,也許還適合早期商業工作,儲存少量的音樂、圖像、文字和視頻,最多可達數百GB。然而,隨著技術的成熟,我們將需要從化學合成轉向更優雅、可擴展且可持續的解決方案:使用酵素來寫入這些序列的半導體晶片。

資料寫入 DNA 後,分子必須安全地保存在某個地方。已發表的例子包括乾燥玻璃或紙上的 DNA 小點 、將 DNA 包裹在糖或二氧化矽顆粒中,或只是將其放入試管中。可以透過多種商業定序技術來完成讀取。 

 

KKJ
作者

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