DNA或成終極數據存儲器

　　捫心自問(wèn)一下，我們存儲在硬盤(pán)或移動(dòng)閃存內的信息可以保存多久呢?5年?10年?還是更久?據美國有線(xiàn)電視新聞網(wǎng)(CNN)近日報道，目前，一家名為Backblaze的在線(xiàn)備份服務(wù)商正在同時(shí)運行2.5萬(wàn)個(gè)硬盤(pán)，它們希望借此將這個(gè)問(wèn)題查個(gè)水落石出。盡管該調查目前僅僅進(jìn)行了5年，但研究結果表明，4年的損耗率就高達22%。Backblaze公司表示，有些服務(wù)器的壽命可能有10多年，而有些則不足1年。但不管怎樣，存儲設備無(wú)法永遠存在。

　　■第三只眼

　　因此，科學(xué)家們開(kāi)始四處尋覓，希望找到能使數據存續數百萬(wàn)年之久的存儲方法。

　　DNA或成終極數據存儲器

　　瑞士蘇黎世理工學(xué)院的研究人員相信，答案可能就在每個(gè)活體細胞都有的數據存儲系統：脫氧核糖核酸(DNA)內。DNA是一種雙鏈結構的分子，主要功能是長(cháng)期性的資訊儲存，被喻為“藍圖”或“食譜”。DNA不僅緊湊而且復雜，因此，從理論上來(lái)說(shuō)，1克DNA就能將互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌和臉譜上所有海量數據囊括其中，且還有富?？臻g。

　　研究人員表示，這1克DNA能容納455EB(艾字節)的數據，相當于4550GB字節的數據，而5EB就相當于至今全世界人類(lèi)所講過(guò)的話(huà)語(yǔ)。

　　化石作用讓DNA長(cháng)期保存

　　眾所周知，化石作用讓古生物化石中的DNA在特殊條件下可以被保存下來(lái)，人們可以從中獲得動(dòng)物的整個(gè)基因組。迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)對11萬(wàn)年前的北極熊和70萬(wàn)年前的馬的基因組進(jìn)行了提取和測序。

　　蘇黎世理工學(xué)院化學(xué)和應用生物科學(xué)系講師羅伯特·格拉斯表示，DNA也存在著(zhù)巨大的問(wèn)題，那就是它會(huì )很快降解。格拉斯在接受CNN采訪(fǎng)時(shí)表示：“我們已經(jīng)發(fā)現了使DNA非常穩定的簡(jiǎn)單方法，希望能找到辦法，將DNA的高存儲密度和穩定性這兩個(gè)屬性結合起來(lái)，應用于數據存儲方面。”

　　格拉斯說(shuō)：“就目前的情況來(lái)看，化石中的DNA最多能保存70萬(wàn)年，不過(guò)，也有人推斷能在化石骨頭內發(fā)現存在時(shí)間長(cháng)達百萬(wàn)年之久的遺傳物質(zhì)。我們已經(jīng)證明，我們制造出的DNA和信息存儲的衰變速度同化石DNA的相同，因此，我們或能得到大約100萬(wàn)年的存儲時(shí)間。”

　　考古學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)現也進(jìn)一步刷新了人們對DNA保存能力的認知。據媒體報道，2013年年底，古生物學(xué)家從一根來(lái)自西班牙的40萬(wàn)年前的股骨中提取出了DNA，這些化石是上世紀90年代從西班牙北部一處叫做“骨坑”(Sima de los Huesos)的地方發(fā)掘出來(lái)的，這段DNA是公開(kāi)發(fā)表的最古老的人類(lèi)DNA，將此前紀錄提前了足足30萬(wàn)年。其中的神奇之處在于，這個(gè)DNA能在墓穴這個(gè)相對來(lái)說(shuō)比較寒冷但非冰凍的環(huán)境下存活下來(lái)。

　　格拉斯說(shuō)：“還有很多謎題有待解開(kāi)，我們希望進(jìn)一步弄清楚DNA的衰變機制。”

　　人工模擬化石作用

　　現在，我們都知道，水和氧氣是DNA生存的敵人。在一個(gè)試管中且暴露在空氣中的DNA只能存活2年到3年;而將DNA密封在一個(gè)玻璃(一個(gè)無(wú)菌且中性的環(huán)境)內并對其進(jìn)行冷卻，可以增加其生存幾率。

　　研究人員解釋道，人工辦法其實(shí)也模擬了自然界中發(fā)生的現象，如果化石能讓DNA處于寒冷、干燥且密封的狀態(tài)，那么，微型玻璃圓球也能讓雙鏈中包含的信息數千年毫發(fā)無(wú)傷。格拉斯說(shuō):“溶膠—凝膠技術(shù)可以利用小分子制造固體物質(zhì)，因此，我們能借用這一過(guò)程制造出包圍DNA分子的玻璃。”

　　該研究可與科幻大片《侏羅紀公園》相媲美。在《侏羅紀公園》中，研究人員利用琥珀中吸食恐龍血液的蚊子，最終克隆出恐龍，并建造了一個(gè)侏羅紀時(shí)代公園。不過(guò)，格拉斯說(shuō)，通過(guò)琥珀內的史前昆蟲(chóng)來(lái)獲得史前DNA，這一想法并不靠譜。他說(shuō)：“最好的DNA來(lái)源是陶瓷和干燥的物體，因此，牙齒、骨頭甚至蛋殼更有可能。”

　　成本有望不斷降低

　　迄今為止，該研究團隊通過(guò)僅僅保存83KB的數據來(lái)對最新方法進(jìn)行測試。格拉斯介紹說(shuō)：“我們保存了兩個(gè)大文件，一個(gè)是《1921年瑞士聯(lián)邦憲章》;另一個(gè)是阿基米德重寫(xiě)本。我們希望通過(guò)存儲這些文件來(lái)證明，我們的方法不僅有用，而且很重要。”

　　他推斷，在1萬(wàn)年內，信息是可讀的;而如果在冰凍狀態(tài)下，可以存儲100萬(wàn)年之久。據悉，為這86KB的信息編碼的成本大約為2000美元，目前來(lái)看有點(diǎn)昂貴，但格拉斯樂(lè )觀(guān)地認為，醫學(xué)分析領(lǐng)域取得的進(jìn)步很有可能讓成本大幅降低。

　　格拉斯說(shuō)：“人類(lèi)基因組測序的價(jià)格已經(jīng)從幾年前的數百萬(wàn)美元下降到現在的數百美元?，F在，似乎到了我們將醫學(xué)分析和基因組分析領(lǐng)域取得的進(jìn)步整合進(jìn)信息技術(shù)領(lǐng)域的時(shí)刻了，一旦如此，整個(gè)信息技術(shù)將呈現出嶄新的面貌。”