科學家找出 DNA 儲存數位檔案新技術,不用插電又能保存千年!
史上最堅強且不需插電就可長久保存的儲存碟很可能就在「你」身上,它,就是組成生物基礎元件的 DNA,又稱去氧核醣核酸。
過去 DNA 儲存技術的困難之一在於「易存難取」,2013 年歐洲生物訊息學研究院(European Bioinformatics Institute)的科學團隊曾把共 739 KB 的數位資料儲存到人造 DNA 中,但花了兩周的時間才解碼還原。
現在,美國華盛頓大學研究團隊和微軟合作,研究出一種把檔案轉存為 DNA 序列且更容易讀取的新方法,被合成為人造 DNA 的檔案,肉眼看起來就像試管中的粉紅色物質,脫水後可以保存很長的時間。華盛頓大學電腦科學與工程學副教授路易斯.賽澤(Luis Ceze)指出這是人類向大自然學習的又一例子:
生命造了 DNA 這種神奇的分子,能有效儲存你的基因及生命系統運作的資訊,既結實又耐用。我們把 DNA 分子改用在儲存照片、影音和文件等數據上,藉此保存百年或千年之久。
華盛頓大學的團隊運用霍夫曼編碼(Huffman coding),把電腦語言 0 與 1 組成的文件轉換成 DNA 序列的四個鹼基(組成 DNA 的含氮化合物):A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鳥糞嘌呤)。研究員喬治.西利格(Georg Seelig)指出,這個階段非常重要,必須找出一套聰明的方法,把夠多的資料緊密地塞入一段 DNA 序列,且不能出任何差錯。
團隊在合成 DNA 時放入顯著的標記,類似分辨信件去向的郵遞區號,讓他們更容易在雙股螺旋中找到特定資料的位置,再以霍夫曼編碼解讀還原。
如果這套數位儲存方法進一步完善和擴大規模,科技公司的數據中心或許不再需要如此廣大的腹地,原本足以塞滿整個大賣場空間的龐大檔案,能被壓縮到一顆方糖的大小。
不過先別急著淘汰你手上的記憶卡或硬碟,研究團隊表示,這套 DNA 儲存技術除了不太適合即時且需重複讀取的數位檔案外,目前也需要透過精密的實驗室設備才能運用,可能還要花上好幾年才能真正出現在我們生活中囉。
參考資料:
- Scientists Stored These Images in DNA—Then Flawlessly Retrieved Them
- Scientists have figured out how to store digital images in DNA
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