數字化已經佔據了人們現代生活的絕大部分,我們所產生的資料容量正在迅速增長,甚至超越我們為這些資料所建立的儲存空間。這不僅意味著我們可能需要建立更大規模的資料中心,而且也會帶來對氣候環境的影響。
如今世界上的各大資料中心對於能源的需求已經佔到全球用電量的1%左右,而且還會繼續增加。 作為計算機伺服器的替代方案,科學家們一直在探索將資料儲存在合成的DNA中,利用DNA來儲存資料可以幫助我們極大地減少對能源密集型資料中心的依賴。
試管中的一小片DNA就可以容納10000千兆位元組的資料。但是目前使用DNA儲存資料還並不成熟,因為在實驗室中製造合成DNA、用資訊編碼它以及檢索資料的過程是極為昂貴的。
不過,最近總部位於舊金山的Twist Bioscience公司已經提供了基於DNA的資料儲存方案,但執行長艾米麗·萊普魯斯特(Emily Leproust)表示,她們儲存的每兆位元組成本約為1000美元左右,如果你想儲存一封帶有25兆位元組的電子郵件,那將需要花費25000美元,顯然這是一封昂貴的電子郵件。
不僅如此,歐洲的一些科學家們最近也在朝著使DNA資料儲存能夠更加落地的方向邁出了一步。正如他們在《自然通訊》雜誌上所描述的那樣,他們開發了一種所謂的“大規模並行”方法,可以大規模生產DNA鏈,這種方法要比傳統的DNA合成技術便宜得多。
該小組由蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)化學和應用生物科學教授羅伯特·格拉斯(Robert Grass)博士領導,使用這種方法在16383個DNA序列中儲存了52頁莫扎特絃樂四重奏“狩獵”的數字化樂譜(接近100千位元組的資料)。
不過缺點是他們的方法在提取資料時存在很高的錯誤率。然而研究人員表示,他們能夠使用重建資訊的校正演算法來解決這些錯誤。雖然這個過程可能沒有Twist Bioscience的方法那麼先進,但它足以讓我們更加接近DNA儲存這項新的技術。
未來,隨著我們產生的資料容量不斷增長,這種DNA儲存資料的方式或許會被證明是必要的。