世界上密度更大的存储介质DNA芯片[图]

据外媒报道，在信息存储方面，硬盘无法与DNA相提并论。在人类基因序列中，1克的重量可以包含数十亿千兆字节的数据，1毫分子的信息存储空间可以包含美国国会图书馆的所有书籍，而且还有更多。过去死亡空间3所有芯片，这些只是理论概念。现在，一项新研究表明，研究人员可以将遗传学教科书的内容存储到 1 皮克（相当于万亿分之一克）的 DNA 中，这是一项可能具有革命性的技术突破。提高人类存储信息的能力。

过去，一些研究小组尝试将数据写入活细胞中的基因组，但这种方法存在一些缺点。首先，细胞会死亡，这不是保存学期论文的好方法。此外，细胞会分裂和复制，突变会不断发生，从而改变数据的内容。

图 DNA的四种脱氧核苷酸（A、G、C、T）可用于编码数据

为了解决这些问题，由波士顿哈佛医学院合成生物学家领导的研究小组发明了一种根本不需要使用细胞的 DNA 信息存档系统。相反，喷墨打印机用于将化学合成的短 DNA 片段嵌入微小玻璃芯片的表面。为了对数字文件进行编码，研究人员将文件分成微小的数据块，并用字母 A、C、G 和 T（DNA 的四种脱氧核苷酸）表示这些数据块，从而放弃了过去的做法。如何在计算机上对 1 和 0 进行编码。每个DNA片段还包含一个数字“条形码”，记录原始文件中数据的位置。读取信息时，需要DNA测序仪和计算机将所有片段按顺序重新组装，并将其转换为数字格式。计算机还需要负责处理错误信息，因为每个数据块可能被复制数千次，通过比较，任何小错误都可以被发现并纠正。

为了展示该系统在实际应用中的功能，该团队使用 DNA 芯片对合着的一本遗传学书籍进行编码。他们成功了。将书本内容转换为 DNA 信息并转换为数字存储格式后，系统显示的错误率仅为每百万位 2 个错误，相当于一些轻微的拼写错误。这与 DVD 的性能大致相同，远优于硬盘。周五，该团队在《科学》杂志上报道称，考虑到 DNA 芯片的尺寸非常小，它已成为世界上最密集的信息存储介质。

不过，你更好不要急于将数据从闪存复制到基因存储器中。美国马里兰州罗克维尔克雷格文特尔研究所的合成生物学家丹尼尔·吉布森（）表示，DNA测序仪等设备的成本相当高，尚不适合推广，但这一领域发展迅速，这技术将变得更便宜、更快、更轻。吉布森领导的研究小组过去合成了世界上之一个最完整的基因组，并在DNA中添加了一些额外的信息作为“水印”。然而，这些研究人员使用了三字母编码系统，虽然效率低于团队，但它成功地阻止了活细胞复制并将 DNA 转化为蛋白质。吉布森说，“如果DNA要用来存储信息，而环境又不是在实验室里，那么还需要DNA测序仪的帮助，这是非常不现实的。” 教会不同意这种观点。他表示，除非有人有意识地“破坏”他的DNA数据存储系统，否则这些信息将非常安全。