科學(xué)家們展示了一套運行成功的DNA存儲和檢索系統(tǒng)，并稱，遺傳學(xué)可能提供了儲存大量人造數(shù)據(jù)的最佳選擇。

位于劍橋的歐洲生物信息研究所(European Bioinformatics Institute, EBI)的一個團(tuán)隊開發(fā)了這種新方法，以滿足存儲數(shù)字化時代產(chǎn)生的海量電子數(shù)據(jù)的巨大挑戰(zhàn)。硬盤之類的現(xiàn)有技術(shù)是昂貴的，并且需要電力供應(yīng)，而磁帶和磁盤等替代存儲介質(zhì)會隨著時間的推移而惡化。

EBI的DNA數(shù)據(jù)存儲方案源自科學(xué)家尼克 戈德曼(Nick Goldman)和厄溫 伯尼(Ewan Birney)在漢堡一個酒吧喝啤酒時迸發(fā)的創(chuàng)意，這種存儲工具不僅持久耐用而且體積非常小。

EBI團(tuán)隊使用一個DNA樣本的化學(xué)字母（G、A、T和C）對幾段由0和1組成的數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行編碼。這些內(nèi)容相當(dāng)于近1兆字節(jié)的數(shù)據(jù)，包括聲音、圖片和文字。

科學(xué)家們估計，一杯DNA可以存儲1億小時的高清晰度視頻。經(jīng)過30億年的進(jìn)化，這些DNA能夠可靠保持遺傳信息。

“我們已經(jīng)知道DNA是一種存儲信息的可靠方法，因為我們可以從猛犸象的骨中提取DNA，歷經(jīng)數(shù)萬年后，這些DNA仍能有效傳遞遺傳信息，”戈德曼博士表示。“它還令人難以置信地小和密集，而且不需要任何電源，因此便于運輸和保管。”

DNA代碼通過電子郵件發(fā)送給加利福尼亞州的生物技術(shù)公司安捷倫(Agilent)，由其制成實體的DNA分子，然后將經(jīng)過冷凍干燥處理后得到的粉末郵寄回劍橋。“結(jié)果看起來就像一小撮灰塵，”安捷倫的艾米莉 勒普羅斯特(Emily Leproust)表示。

使用一臺DNA閱讀機(jī)，EBI能夠以100%的準(zhǔn)確性重建原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括馬丁 路德 金(Martin Luther King)的“我有一個夢想”演講、EBI實驗室的一張照片、莎士比亞所有十四行詩的文本，以及沃森(Watson)和克里克(Crick)有關(guān)DNA“雙螺旋”結(jié)構(gòu)的知名論文。

其他研究人員以前也曾使用DNA存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，包括去年為一本書編碼的哈佛大學(xué)(Harvard University)的一個研究小組。但戈德曼表示，EBI的系統(tǒng)率先糾正數(shù)字和DNA代碼之間的轉(zhuǎn)換錯誤，而且能夠擴(kuò)大規(guī)模，用于實際的檔案存儲。這項研究成果發(fā)表于《自然》(Nature)雜志。

伯尼和戈德曼計劃研發(fā)一套在商業(yè)上可行的DNA資料庫，在這個資料庫中，1克DNA可以安全存儲相當(dāng)于100萬張CD的數(shù)據(jù)，有效存儲時間超過1萬年。雖然具體細(xì)節(jié)仍有待研究，但一個檔案庫也許能夠用小瓶裝的DNA灰塵儲存海量數(shù)據(jù)，每個小瓶都有一個編碼在DNA中的索引系統(tǒng)，以幫助檢索個別文檔。