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  • 1 # 科學名人號

    如果科學家能成功在DNA上執行結構化查詢語言SQL,那一定能帶來大資料革命性成果,意味著人類能實現心想事成的夢想!

    1 DNA鹼基對有31億對,人類的基因才2.6-3.9個,98%的基因沒有表達功能,我們稱呼為撿垃圾基因,具有表達的基因都定位在染色體上了,這就是人類基因組計劃,如果31億對鹼基都執行SQL,那麼人類可以對人類這麼複雜的基因組進行查閱和資料管理,對基因組形成的複雜關係資料進行分類和查詢密碼。

    2 結構化查詢語言是關係型資料管理系統,DNA上運行了SQL,它可以非過程化處理資料管理,所以我們人類可以按照自己的意圖要幹什麼,程式不需要怎麼辦操作就自動執行就給出來結果,這樣為我們人類診斷治療研究疾病提供了前所未有的應用。

    DNA上執行SQL將是未來科學技術發展研究應用的方向,未來科學技術發發展會爆發出奇蹟般的奇蹟!

  • 2 # 帆軟軟體

    先說結論,不能,起碼10年之內都不會帶來什麼新革命,對其前景暫持悲觀態度。

    這個訊息是國外一家機構釋出的論文中宣佈的,聽起來好像很高大上,但其實目前來看仍然顛覆了不了現在的數字化計算系統,也根本不會有什麼市場和應用前景。

    其實用DNA儲存資料這個想法幾年前就已經實現了,但是目前來看仍然有著三座難以逾越的高峰:

    1、成本問題。制約科學技術發展和推動科學技術發展的都是成本問題,目前來說DNA儲存的技術成本相當之大,其投入之多讓很多機構都無法承擔。就拿2002年完整基因組測序工作來說,當時集中了20個研究所的專家,利用這些研究所所配置的基礎設施,經歷13年,投入30億美元獲得了約30億核苷酸序列。但是成本問題畢竟是與技術成熟程度相輔相成的,隨著未來研究人員不斷開發方法,處理大資料的量、速度和可變性方面的問題將不再受到成本的制約。

    2、讀寫速度。目前來說不管是DNA的儲存速率還是讀寫速率都不及普通的傳統硬碟,說出來可能有人會大跌眼鏡,只有4M每秒,也許有人會說這種速度連我家的網速都比不上,讀寫速率的話就更不用多說了,這也是現在DNA儲存技術急需解決的問題。但是有報道稱,傳統的 DNA 測序產品已經在生物技術市場上銷售,可以讀取 DNA 資料,這一全新的序列技術用例將有助於提高速度,其真實性就不得而知了。

    3、準確率問題。目前科學家聲稱的DNA儲存技術的資料準確率大約在99%,這個數字放在傳統儲存系統中也許無關緊要,但是如果是放在人體的DNA中就顯得遠遠不夠了。因為人們目前已知的人體內部DNA、資訊遺傳、分子代謝等問題不過是冰山一角,1%的資料差別也許會導致非常嚴重的後果。

    解決不了這幾個問題,DNA生物資料技術就只能呆在實驗室裡,目前看來起碼十年之內不可能解決,所以我們也不要抱太大的希望。

    但是未來的技術是說不準的,也許透過DNA儲存技術我們就可以實現“記憶遺傳”,也就是在小說中經常出現的“前世真靈不滅”,也許我們也可以透過DNA生物儲存技術實現“克隆人”的技術突破,也許我們可以透過這個技術實現“永生”,一切都是說不準的。

    最終,我們不要忘了一句話:雖說科學技術需要超前的想象力,但是科學也必須要正視任何現實,以及它所帶來的一切影響與後果。

  • 3 # AI中國

    最近剛好看過相關綜述,不從事DNA儲存研究,如有錯誤,還請指正。

    先說結論:單就這篇未經同行評議的論文,並不能帶來新的資料革命。DNA儲存是一個有很多前輩以及現在大佬們在推進的研究領域,讀取以及編碼有很多方案可以解決,但是關鍵問題在於“資料寫入”的成本太高。這篇報道里的技術沒有在架構上有所突破,也沒有降低成本,也沒有在資料儲存量上有所突破(只儲存了12kb的資料)。新意是表明在DNA儲存中執行SQL是可行的,並且設計了新的資訊編碼以及解碼,管理的架構。

    再介紹領域現狀:

    這不是新的想法,上個世紀就有開始做了。

    原理如下,資料編碼後,設計寡核苷酸的合成(寫入),接著儲存到試管或者大腸桿菌內,而讀取的時候,透過PCR擴增實現資料的檢索,讀取的話,是讀PCR擴增的文庫用測序方法讀取。

    當然,擴增以及讀取的時候會出錯,所以編碼以及解碼的時候,得要有巧妙的設計,比如設定糾錯碼等

    目前最多能儲存200Mb資料

    結論:瓶頸的話,個人理解,一個是其他知友所說的成本問題,一個是資料量的問題,這方面都需要改進。原子或者分子水平儲存資料還是很誘人的,不過還是有很多工程上的問題有待研究人員解決。

    參考文獻:

    https://www.nature.com/articles/s41576-019-0125-3

  • 4 # 90後聊基因

    首先如果真的DNA上執行SQL,生命科學直接引起資料的大革命了。1,什麼是SQL?

    SQL全稱是Structured Query Language,是一種資料庫查詢和程式設計語言,用於儲存和查詢語言,而SQL在DNA執行,就是把資料儲存在DNA上,用的時候拿出來,從而實現把DNA當硬碟一樣用。

    2,實現的依據:

    每個細胞23對染色體,2萬多個基因,31億個鹼基對,由於結構和硬碟不同,能夠儲存足夠多資訊,就像每個人是受精卵發育而來,就是一個細胞中DNA就可儲存生長髮育所有的複雜資訊,經過運算,1公斤的DNA就能儲存目前世界上所有資訊。

    3,實現的價值:

    要知道每天產生大量的資料,到處的監控,微軟,騰訊,阿里巴巴等,需要建立大量的資料中心,比如出名的貴州大資料之城,如果這些都用DNA儲存,光節約的電費就是天量的。

    4,實現的意義:

    如果實現,網際網路資訊共享,資料傳輸效能更加擴大化,以及大資料,雲計算,加上5G的網速的加持,我們的手機,電腦,只是一個終端,所有資料都儲存雲端即可,甚至永久儲存監控治安資料,為社會安全提供支援。

    綜合來說,SQL在DNA實現執行,資料儲存解決,資料革命性會徹底的改變,下來就看何時能實現了。

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