DNA：終極資料存儲方式！

據國外媒體報導，在談到資訊存儲時，硬碟完全不能和 DNA 相提並論。在人類的基因序列中，1 克的重量就可以包含幾十億 GB 的資料，而 1 毫克分子的資訊存儲空間就可以包含美國國會圖書館全部的書籍，並且還有剩餘。在過去，這些只是理論上的概念。現在，最新的一項研究表明，研究人員可以把一部遺傳學教科書的內容存儲到 1 微微克（picogram，相當於萬億分之一克）DNA 中，這一技術上的突破很可能會革命性的提升人類存儲資訊的能力。

過去，有些研究團隊一直試圖向活細胞中的基因組寫入資料，但是這種方式有一些不足之處。首先，細胞會死亡，這並不是你存儲學期論文的好方法。另外，細胞還會分裂、複製，其中會不斷發生變異，從而改變數據的內容。

為了解決這些問題，一個由波士頓哈佛醫學院合成生物學家喬治-丘奇（George Church）領導的研究團隊發明了一種 DNA 信息歸檔系統，完全不需要利用細胞。相反，利用的是一台噴墨印表機，從而將化學合成的一小段 DNA 嵌入到一塊微型玻璃芯片的表面。為了給數位文件進行編碼，研究人員把文件劃分為微小的數據塊，並把這些數據塊以 A、C、G、T（DNA 的四種脫氧核苷酸）的字母組合來表示，放棄了過去在計算機上的 1 和 0 編碼方法。每條 DNA 片段還包含了一個數位『條碼』，用來記錄數據在原文件中的位置信息。在讀取信息時，需要 DNA 測序儀和電腦將所有片段按序重新組合起來，並轉換為數位的格式。計算機還需要負責處理錯誤信息，因為每個數據塊都可能會被複製上千次，經過比對，任何小錯誤都可以被發現和糾正。

為了證實這一系統在實際應用中的能力，該團隊使用了這種 DNA 晶片將丘奇同他人合著的一本遺傳學書籍進行了編碼。他們成功了。在將書籍內容轉換為 DNA 的資訊、並將其翻譯成數位存儲模式後，該系統顯示的出錯率為每百萬比特僅兩個錯誤，相當於一些小小的拼寫錯誤。這同 DVD 的性能差不多，遠遠好過硬碟。本週五，該團隊在『科學』雜誌上發佈的報告稱，考慮到 DNA 晶片的體積非常小，它成為了目前世界上最密集的資訊存儲介質。

不過，各位最好別急著將閃存上的數據複製到基因存儲上。美國馬里蘭州羅克維爾市克雷格-文特爾研究所的合成生物學家丹尼爾-吉布森（Daniel Gibson）表示，DNA 測序儀和其他設備的成本相當高，目前還不適宜推廣，但是這一領域發展迅速，這項科技將會變得更便宜、更快速和更輕便。吉布森過去領導的研究團隊曾合成了世界上第一個最完整的基因組，並在 DNA 中加入了一些額外的信息作為『水印』。不過，這些研究人員使用的是三個字母的編碼系統，要比丘奇團隊的效率低一些，但是卻成功阻止了活體細胞的複制，從而不會將 DNA 轉換為蛋白質。吉布森說，『如果 DNA 要被用來存儲信息，並且使用環境不在實驗室裡，那麼你還需要 DNA 測序儀的幫助，而這是很不現實的。』丘奇不同意這種觀點。他表示，除非某人有意識的『破壞』他的 DNA 數據存儲系統，否則信息將非常安全。

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