世界上最密集存儲介質(zhì) DNA芯片獲突破

　　據國外媒體報道，在談到信息存儲時(shí)，硬盤(pán)完全不能和DNA相提并論。在人類(lèi)的基因序列中，1克的重量就可以包含幾十億GB的數據，而1毫克分子的信息存儲空間就可以包含美國國會(huì )圖書(shū)館全部的書(shū)籍，并且還有剩余。在過(guò)去，這些只是理論上的概念?，F在，最新的一項研究表明，研究人員可以把一部遺傳學(xué)教科書(shū)的內容存儲到1微微克(picogram，相當于萬(wàn)億分之一克)DNA中，這一技術(shù)上的突破很可能會(huì )革命性的提升人類(lèi)存儲信息的能力。

　　過(guò)去，有些研究團隊一直試圖向活細胞中的基因組寫(xiě)入數據，但是這種方式有一些不足之處。首先，細胞會(huì )死亡，這并不是你存儲學(xué)期論文的好方法。另外，細胞還會(huì )分裂、復制，其中會(huì )不斷發(fā)生變異，從而改變數據的內容。

　　為解決這些問(wèn)題，一個(gè)由波士頓哈佛醫學(xué)院合成生物學(xué)家喬治-丘奇(GeorgeChurch)領(lǐng)導的研究團隊發(fā)明了一種DNA信息歸檔系統，完全不需要利用細胞。相反，利用的是一臺噴墨打印機，從而將化學(xué)合成的一小段DNA嵌入到一塊微型玻璃芯片的表面。為了給數字文件進(jìn)行編碼，研究人員把文件劃分為微小的數據塊，并把這些數據塊以A、C、G、T(DNA的四種脫氧核苷酸)的字母組合來(lái)表示，放棄了過(guò)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(gè)數字“條碼”，用來(lái)記錄數據在原文件中的位置信息。在讀取信息時(shí)，需要DNA測序儀和電腦將所有片段按序重新組合起來(lái)，并轉換為數字的格式。計算機還需要負責處理錯誤信息，因為每個(gè)數據塊都可能會(huì )被復制上千次，經(jīng)過(guò)比對，任何小錯誤都可以被發(fā)現和糾正。

　　為證實(shí)這一系統在實(shí)際應用中的能力，該團隊使用了這種DNA芯片將丘奇同他人合著(zhù)的一本遺傳學(xué)書(shū)籍進(jìn)行了編碼。他們成功了。在將書(shū)籍內容轉換為DNA的信息、并將其翻譯成數字存儲模式后，該系統顯示的出錯率為每百萬(wàn)比特僅兩個(gè)錯誤，相當于一些小小的拼寫(xiě)錯誤。這同DVD的性能差不多，遠遠好過(guò)硬盤(pán)。本周五，該團隊在《科學(xué)》雜志上發(fā)布的報告稱(chēng)，考慮到DNA芯片的體積非常小，它成為了目前世界上最密集的信息存儲介質(zhì)。

　　不過(guò)，你最好別急著(zhù)將閃存上的數據復制到基因存儲上。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(xué)家丹尼爾-吉布森(DanielGibson)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(lǐng)域發(fā)展迅速，這項科技將會(huì )變得更便宜、更快速和更輕便。吉布森過(guò)去領(lǐng)導的研究團隊曾合成了世界上第一個(gè)最完整的基因組，并在DNA中加入了一些額外的信息作為“水印”。不過(guò)，這些研究人員使用的是三個(gè)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復制，從而不會(huì )將DNA轉換為蛋白質(zhì)。吉布森說(shuō)，“如果DNA要被用來(lái)存儲信息，并且使用環(huán)境不在實(shí)驗室里，那么你還需要DNA測序儀的幫助，而這是很不現實(shí)的。”丘奇不同意這種觀(guān)點(diǎn)。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。