用于数据存储的合成DNA

一项新的研究表明，合成DNA现在可以存储数据了……

每天都会产生数万亿字节的数据。这相当于每天生成的MP3音乐将近200万年的总量。不可避免地，所有这些数据都需要存储。

当前形式的数据存储，如硬盘驱动器或cd / dvd，在给定空间中存储的数据量有限。但是随着数据量的增加，需要更高密度的数据存储方法。

一种选择是DNA，它存储数据的密度是硬盘的1000多倍。DNA也令人难以置信的健壮，可以保持可读的时间远远超过普通硬盘驱动器的使用寿命。

一条DNA链类似于一条长链，其中DNA链中的每个链接称为核苷酸。特定的核苷酸序列可以用来编码数据位。每个位不是1就是0。

正如Olgica Milenkovic所解释的那样，“有四种自然产生的核苷酸，A, T, C, G，每个核苷酸可以存储两个比特，A为(0 0)，T为(0 1)，G为(1 1)，C为(1 1)。”因此，一串读取“AGCTA”的DNA翻译成数据序列“0 0 1 0 1 1 0 0 0”。

但是如果使用八种类型的核苷酸，每个核苷酸(0 0 0)，(0 0 1)，(0 0 0)，(0 0 0)，(0 0 1)，(0 0 1)，(0 0 1)，(1 0 0)，(1 0 0)，(1 1 0 0)和(1 1 1)可以存储50%以上的信息，即三个比特。这意味着相同数量的数据可以存储在更短的DNA字符串中。

现在，米连科维奇在4个天然核苷酸的基础上又添加了7个人工合成的核苷酸，形成了一个由11个DNA字母组成的基因字母表，而不仅仅是4个。这大约使DNA数据密度增加了一倍。

但是一旦数据被存储，它就需要被访问和读取。要做到这一点，可以使用一种称为纳米孔测序的技术。DNA通过一个小孔输送，就像项链上的珍珠被拉过橡胶片一样。当每颗珍珠“弹出”时，它会产生一个与该基因字母相对应的特征输出信号。

虽然纳米孔技术通常用于读取天然DNA，但它也能够读取新的合成DNA字母。

当前DNA数据存储的挑战是写入数据所需的时间。拼凑出一个精确的DNA序列可能需要几个小时。因此，它解决了我们的一些数据存储问题，但仍有工作要做!