北大计算机科学学院的科学家开发出DNA数据存储技术。DNA是组成基因的物质，可以在细胞中长期高密度地存储和传递遗传信息。一克的DNA大约能够存储215PB 的数据，相当于1000 万小时的高清视频。按此计算，几吨重的DNA就可以存储人类曾经记录过的所有数据。另外，和使用寿命几年到几十年的的传统电子硬盘不同，DNA可以持续数千年之久。 用DNA进行数据存储的挑战在于数据写入速度，由于一个字母需要合成专门定制DNA链，目前最快的DNA写入器每天大约只能合成约3.2亿字节的DNA数据，按照这个速度，写入一克的 DNA需要近200万年时间，相当缓慢。北大科学家们从中国活字印刷术中找到灵感，合成了单链DNA的长标准模板片段，它们由数百个短的单链 DNA“模块”构成，每个24个碱基长，其序列旨在与 DNA 模板上的特定区域结合。然后，研究人员利用细胞中一种称为甲基化的自然过程，用数字0或1 编码模块。在体内，细胞将甲基（一个碳原子和三个氢原子）连接到特定的 DNA 序列上，以指示哪些基因应该在不同组织中表达和沉默。为了储存 DNA，研究人员添加了一种酶，这种酶将甲基连接到一些DNA模块（1）上，而将其他模块（0） 单独放置。和活字排版一样，他们选择了与模块对齐的积木，并使用适当的 1 和 0 来编码他们想要的任何数字文件。将积木放入溶液中，快速找到并连接到模板上的相应序列。最后，为了读出数据，科学家们添加了一种称为甲基转移酶的酶，这种类型的酶将模块上的所有甲基复制到模板链上的相邻位置，然后可以通过商用DNA测序机读出数据。 研究人员已经成功实现包含近 270000 比特的文件的写入和读取，这样的数据量可以对高分辨率图像进行编码。商业化数据写入速度可达每天2TB，比当今最好的商业DNA 合成仪高出 6000 倍。北大的科学家们还正在寻求用甲基以外的其他化学标记来装饰DNA 模板，以便让每根链编码更多数据，并进一步加快速度。目前，使用这种方法写入数据的成本大约为每比特0.021元人民币。未来，随随着这项技术的商用化，成本可进一步降低。 技术力量认为，DNA存储技术非常令人振奋，它证明DNA数据存储的实用性已经大幅提高。DNA由于其能够在极小空间高密度存储数据的特点，因此具有长期高容量信息存储潜力。相信人类距离实现每平方厘米“TB”太字节级储存密度的那一天已经不太遥远了。 信息来源：-024-08040-5 #科技##晒出黑科技##北京大学##DNA存储技术#
