DNA將儲存天量數(shù)據(jù),是時候顛覆一下互聯(lián)網(wǎng)了

責(zé)任編輯:zsheng

2018-03-16 07:57:00

摘自:轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)平臺

在中國混互聯(lián)網(wǎng)行當(dāng),要是不說出“顛覆”兩個字,貌似就不好意思說自己是搞互聯(lián)網(wǎng)的。曾幾何時,中國互聯(lián)網(wǎng)一些從業(yè)者竟然猖狂到說出“互聯(lián)網(wǎng)將顛覆一切”行業(yè)的夢話。

在中國混互聯(lián)網(wǎng)行當(dāng),要是不說出“顛覆”兩個字,貌似就不好意思說自己是搞互聯(lián)網(wǎng)的。曾幾何時,中國互聯(lián)網(wǎng)一些從業(yè)者竟然猖狂到說出“互聯(lián)網(wǎng)將顛覆一切”行業(yè)的夢話。

不過,互聯(lián)網(wǎng)確實已經(jīng)深度地改變了這個世界,尤其是我國早已被互聯(lián)網(wǎng)深度重塑。然而,你互聯(lián)網(wǎng)光想著顛覆別人,就沒有想過被別人顛覆?

要顛覆互聯(lián)網(wǎng),恐怕遠(yuǎn)比想象的簡單得多!

一是供電局直接斷電;二是電信局直接斷網(wǎng)。

還有一個可能就是接下來要講的這一篇研究了。

最新一期的國際著名期刊《自然-生物技術(shù)》雜志發(fā)表一篇重磅文章,由華盛頓大學(xué)(University of Washington)和微軟研究院(Microsoft Research)的科學(xué)家合作將DNA存儲數(shù)據(jù)的容量提升到人類前所未有的新水平,為解決人類巨量大數(shù)據(jù)困擾提供了新思路【1,2,3】。

?互聯(lián)網(wǎng)的命根子?

自從人類發(fā)明了電之后,貌似人類取得的幾乎所有的成就都建立在電力之上,互聯(lián)網(wǎng)這項偉大的成就亦如是。

這就是互聯(lián)網(wǎng)干不過供電所的原因,你不聽話,我就斷你的電,你互聯(lián)網(wǎng)任由我拿捏;想當(dāng)年谷歌自詡為天下第一,但是最終又怎樣?在供電所面前只能認(rèn)慫,斷了你的電,看你還能不能上網(wǎng)。

當(dāng)然,扯得有點太遠(yuǎn)了,言歸正傳。

話說互聯(lián)網(wǎng)的命根子是什么呢?

存儲,一定是存儲!

的確,沒有數(shù)據(jù)的存儲便沒有互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展壯大,也沒有如今已成香餑餑的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。你以為你發(fā)的微信小視頻等等都是游走在虛無縹緲的互聯(lián)網(wǎng)之中嗎?你以為“云存儲”就真的是一朵漂浮在互聯(lián)網(wǎng)之中的“云”嗎?

非也!

這些數(shù)據(jù)都是存儲在相關(guān)公司比如騰訊、阿里巴巴、谷歌等的數(shù)據(jù)中心。什么是數(shù)據(jù)中心,說白了,就是一幢幢塞滿了硬盤的建筑,互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)或者手機APP采集的數(shù)據(jù)等等都會傳送到這里存儲起來。

因此,簡單地講,互聯(lián)網(wǎng)(包括電腦手機等)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均存儲在硬盤之中!

?數(shù)據(jù)大爆炸?

現(xiàn)代世界是一個數(shù)據(jù)大爆炸的時代!

古時候由于存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)為布、絲綢、紙等等,人們不能想存儲數(shù)據(jù)就能夠存儲數(shù)據(jù),買紙、布等都需要花錢,“洛陽紙貴”在所難免。難怪古時候的人們留下來的文字及圖畫(相當(dāng)于現(xiàn)在存儲的數(shù)據(jù))都是相當(dāng)精辟的,短小精悍,很少有廢話。

而進入互聯(lián)網(wǎng)時代之后呢?絕大多數(shù)都是如同垃圾一般的廢話,這些沒用的廢話也竟然存儲了起來,想一想微信上面每天要說多少廢話就知道了。

全世界的數(shù)據(jù)(這里僅包含電子數(shù)據(jù)digital data)有多少呢?

根據(jù)美國這方面的權(quán)威IDC以及EMC公司的調(diào)查,2017年,全世界的數(shù)據(jù)總量是16ZB(Zettabyte,十萬億億字節(jié),澤字節(jié)),而到了2020年,全世界的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到44ZB。

澤字節(jié)ZB是什么概念?

要知道全球最大的云存儲公司:亞馬遜Amazon的數(shù)據(jù)存儲中心的硬盤數(shù)量也只夠存儲到EB(Exabyte,百億億字節(jié),艾字節(jié))級別的數(shù)據(jù),而1ZB=1024EB,44ZB就等于45056EB,若是按照這個數(shù)據(jù)量,到了2020年,全球的數(shù)據(jù)量需要現(xiàn)在的四萬五千個亞馬遜公司。

一個亞馬遜公司值多少錢?而幾萬個亞馬遜公司呢?(當(dāng)然,這里未必嚴(yán)謹(jǐn))

難怪馬云要在大數(shù)據(jù)云存儲這一塊投入巨資,經(jīng)過幾年的艱苦創(chuàng)業(yè),阿里巴巴已經(jīng)成為與微軟、亞馬遜并列的世界大數(shù)據(jù)云存儲三大巨頭,由此,不得不驚嘆馬首富的眼光和嗅覺是多么地超前!堪比外星人!不,驚為外星人!

?DNA存儲會革了誰的命??

記住,顛覆你的永遠(yuǎn)不是你的競爭對手!

你比如曾經(jīng)多么不可一世的霸主移動、聯(lián)通等等通信公司,好像沒你就不行似的,結(jié)果怎樣?一家叫做“企鵝”的外行企業(yè)就把你輕而易舉顛覆了!

你不革新,別人就革你的命!

人類的數(shù)據(jù)量達(dá)到上面所說的天量級別,如何存儲呢?難道真的要建設(shè)幾千個亞馬遜公司或者幾千個阿里巴巴?

或者讓人類少說廢話,回到農(nóng)耕時代采用紙、布、絲綢等存儲信息?

這些都不是可能的選項。

而DNA存儲提供了一種可能性,而且,能夠解決困擾人類多年的上述問題,為何?那你就可以問一下存儲人類的所有數(shù)據(jù)(digital data)需要多少DNA呢?

僅僅需要一公斤(1kg)重量的DNA就可以存儲下全世界的數(shù)據(jù)!

震撼吧!

一公斤,也就像一袋洗衣粉、一小袋面粉或者幾袋鹽的量,提在手上就可以把全世界的數(shù)據(jù)裝下!

你說,你是花費巨資建設(shè)幾千個阿里巴巴來裝數(shù)據(jù),還是愿意把全世界的數(shù)據(jù)一次性裝在手提袋中,輕而易舉地就搬動了天量的數(shù)據(jù)?恐怕連小學(xué)生都能夠判斷得了。

若是未來這項技術(shù)能夠具有實際存儲應(yīng)用價值,恐怕目前的很多大數(shù)據(jù)云存儲公司的命都得被革掉了。

?DNA如何存儲數(shù)據(jù)?

DNA到底是如何存儲數(shù)據(jù)的呢?或者如何利用DNA來存儲數(shù)據(jù)呢?

實際上,非常簡單。

眾所周知,互聯(lián)網(wǎng)存儲數(shù)據(jù)都是以0和1來表示的,每個字母和標(biāo)點符號都有對應(yīng)的唯一的0和1組成(ASCII碼表),比如小寫字母“f”的代碼是:01100110,因此,一個英文單詞或者其他內(nèi)容均可對應(yīng)成一連串的0和1。

然后,再把0和1轉(zhuǎn)變成堿基A、T、C、G,具體而言,0可以用堿基a或者堿基c表示,而1可以用堿基G或者堿基T表示;編碼的時候合成序列,解碼的時候測序解讀。

由于1克DNA就有極其龐大的堿基,1克DNA就能夠表示4.5乘以10的20次方字節(jié)的數(shù)據(jù)【4】,多么地驚人!而1克DNA有多少呢?就如一小勺鹽一樣多!

一小勺鹽的量就存儲了天量數(shù)據(jù),多么地讓人驚嘆!

?芝麻開花節(jié)節(jié)高?

事實上,這篇由華盛頓大學(xué)(University of Washington)和微軟研究院(Microsoft Research)的科學(xué)家合作的關(guān)于DNA存儲的研究早在2016年就已經(jīng)有媒體放風(fēng)出來了。

只不過,當(dāng)時并沒有發(fā)表論文而已,只是公布了他們的存儲結(jié)果達(dá)到了人類這方面前所有未有的高度,能夠以DNA存儲超過200MB的數(shù)據(jù)。

盡管只有區(qū)區(qū)200多MB的數(shù)據(jù),然而,卻是人類在這個領(lǐng)域跨出的一大步。

因為,此前的研究也就只能夠存儲幾十MB的數(shù)據(jù)。

因此,DNA存儲領(lǐng)域的存儲容量正在飛速提升!

盡管200MB目前看起來比起硬盤存儲容量簡直小的可憐,然而,飛速發(fā)展的DNA存儲領(lǐng)域恐怕也滿足摩爾定律。

“在這篇文章發(fā)表之時,我們實際上已經(jīng)能夠獲得能夠超過400MB大小的存儲容量了,”文章的通訊作者Luis Ceze教授說到。

“我們正處于一個交叉學(xué)科研究取得許多開創(chuàng)性突破的時代,”文章的第一作者Lee Organick說到。

期待這個領(lǐng)域未來更多重大突破!

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