（文章來源：科學網(wǎng)）

在過去的70年中，數(shù)據(jù)存儲技術在快速發(fā)展中也面臨挑戰(zhàn)。現(xiàn)在有很多創(chuàng)新性技術可使每年的存儲成本降低30%，但隨著2010年創(chuàng)新的速度變緩，人們?nèi)院茈y把這些設備的成本降得更低。20世紀70年代的影片可存在一張光碟上，但現(xiàn)在存在光盤中的信息很難被讀取了。那么， 是否DNA才是真正的存儲技術？在過去35億年中DNA都是存在的，而且未來也會繼續(xù)存在。相信未來我們依然需要借助DNA的力量。

理論上，DNA存儲相對傳統(tǒng)存儲方式優(yōu)勢明顯。一張光盤一旦出現(xiàn)刮痕就很難提取里面存儲的信息，其實，任何數(shù)字技術都存在這樣的問題。但是，DNA就靠譜得多，哪怕幾千年前的殘骸，今天都可以通過DNA來了解當時的情況。實際應用中，DNA是不是可以存儲信息呢？如何打造基于DNA的文件？

DNA是一個序列，它是幾種不同堿基的組合，這與計算機的存儲理念不謀而合。計算機世界里，不管是文本還是歌曲，每個文件都可以轉換成一個二進制的序列，由0和1組成，并可以這種形式存儲。如果你想讀取DNA信息的話，可以將其放到序列儀上，通過測序儀來讀取存儲的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在我的團隊希望能夠將這一理念化為現(xiàn)實。此前，我們將一部電影放到DNA中，用計算機操作系統(tǒng)成功讀取出來，并且沒有任何數(shù)據(jù)缺失。

但是，這項技術也存在缺點。讀取文件時，需要提取的DNA是在液體中的一部分，如果接連不斷地測序的話，可能最終樣本量會越來越少。怎么辦？我們希望借助細胞增殖解決這一問題。細胞在增殖過程中不斷地進行DNA的復制，我們可以通過聚合酶鏈式反應技術（PCR）做一個類似的擴增，這一工作可以在實驗室完成。

如何避免DNA復制的錯誤？研究人員開發(fā)出一套糾錯代碼，即使復制過程中出現(xiàn)錯誤，也可以及時糾正過來。另外，我們做了一個實驗，希望了解一個DNA最多可以儲存多少信息。研究發(fā)現(xiàn)，每一個DNA上可以有125艾字節(jié)（EB）的信息。這是多少呢？如果一個房間里全都是筆記本電腦的話，它們所存儲的所有信息都可以集中到一個DNA上。

人類所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)總量大約是10的24次方，我們只需要10噸的DNA就可以儲存所有的數(shù)字信息。這10噸的DNA可以裝到一個大卡車上。那為什么不能讓這項技術為更多人所用呢？把小小的DNA做成一般物品，以儲存信息。我們希望解放試管中的DNA，把它放到很小的硅珠當中，然后用膠囊把硅珠封住，再把這些小珠放到聚合物里面，比如說塑料，最后把塑料做成我們想要的一些東西或者是形狀。

這只3D打印的小兔子不一般，因為這只兔子的DNA里寫了如何打印這只兔子的指令。也就是說，兔子里有生產(chǎn)它的具體指令，保存于硅珠中，硅珠里有DNA，這個DNA就是如何制造這只小兔子的生產(chǎn)信息。日常使用中，我們只需要把這只小兔子的耳朵折下一點，讀取DNA信息，進行復制，就可以生產(chǎn)新的小兔子。 就像兔子繁殖一樣，我們可以不斷地復制、不斷地迭代。

測試發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)了6代這樣的兔子，我們還是能從最后一代兔子里提取到最原始的信息，沒有任何的錯誤。

這項技術有何實際應用？首先，我們可以把各種材料的生產(chǎn)方式放到材料里面，比如可以在植入物中放入病人的診療信息。若干年后，可能患者的病歷已經(jīng)難以找到，但只需從這名患者體內(nèi)拿出這個植入物就可以了解其過去的健康情況。我們也可以用同樣的方式來生產(chǎn)汽車部件。

其次，可應用于隱藏信息。我們可以把一些常見的東西或物件當作隱藏信息的載體，比如鞋帶、鏡片、襯衣、扣子等，所有這些物件都可以幫助我們儲存和隱藏信息。甚至我們可以像喝飲料一樣，把硅珠喝到肚子里，需要的時候再把它排泄出來。再次，可應用于自我復制的機器人。通常機器人是無法自我復制的，但是自我復制機器人有能力把自己的生產(chǎn)方式傳遞給下一代機器人。

DNA有可能是我們終極的存儲設備。它的存儲密度要比其他存儲技術高，存儲時間也更久，而且提取簡單。人類只要使用一臺普通的DNA測序儀，就可以把信息解析出來。同時，由于沒有材料或形狀的限制，我們可以把DNA注入日常物件中，使存儲信息成為我們生活的一部分。
? ? ? （責任編輯：fqj）