DNA存储技术新突破!一只3D打印兔子,向我们展现了“万物皆硬盘”的未来

  研究团队将这一解码程序称为“DNA喷泉”(DNA Fountain),这使得他们可以在丢失多达80%DNA数据的情况下,仍然可以借助检索.stl文件恢复物体原貌。该程序的算法会根据可用信息填充空白,例如解决数独难题。

  通过编码和解码,这只兔子模型实现了其自身数据的DNA存储和传递。推而广之,世界万物皆可实现 DNA 存储。“通过这种方法,我们可以将3D打印指令集成到一个对象中,这样几十年甚至几个世纪之后,就有可能直接从对象本身获取这些指令。”

  这意味着从现在开始的一千年,一个人就可以只用一块兔子来解码其中存储的DNA,并确切了解小饰品的外观,甚至通过3D打印“克隆”出来。

  DNA实现数据存储的优势是很明显的,这让它成为了这一研究领域的宠儿:几乎任何种类的数字信息都可以存储在DNA中,而且它不像硬盘、二维码这些方案一样需要固定的形状和格式。一克DNA可以存储十亿兆兆字节约215PB的数据,并可以保存数千年。按照高清电影每部10GB算,1克DNA能够存储 2.2 亿部电影!

  但另一方面我们应当注意到,成本高、时间效率低是DNA数据存储应用普及的“拦路虎”:Yaniv Erlich制作那只兔子的成本大约就要14000元,而且从编码到解码需要花费几十个小时。而且,DNA是一个脆弱的分子,高温、强烈的pH波动和紫外线都会使其变质,从而降低其编码信息的质量。

  保持其化学结构是实现任何DNA数据存储梦想的关键。研究人员率先提出了一种在微小的保护性玻璃壳内捕获DNA分子的方法。在2013年,研究人员Yaniv Erlich想出了如何制造带正电荷的二氧化硅颗粒,使其附着在带负电荷的DNA上的方法。它们会形成一层薄膜,可以保护分子免受多种威胁。幸运的是,他们利用这种技术设计了一种具有自身DNA记忆的材料生产工艺,就像人类自己体内的细胞一样。

  不过最终,研究人员们相信自己的“万物DNA”(DNA-of-things,DoT)存储形式可用于将数据嵌入无数个物理对象中——与现在的硬盘驱动器和磁盘相比,其保存时间更长。研究人们指出,“万物DNA”的概念能够将秘密信息隐藏在物体中,甚至隐藏在其他类型的数字文件中,甚至可以成为迈向自我复制机器的重要一步。

  也许它将使将来考古学家的工作变得容易得多。想象一下,如果一堆古老的陶器产生了制作整个船只复制品的信息,那该多么让人兴奋!

本文来自: 前瞻网


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