我们今天存储数据的方式并不适合长期使用。虽然插入 USB 闪存驱动器并在其中保存照片和文档可能很方便，但闪存驱动器不会持续很长时间，至少相对而言是这样。硬盘驱动器、固态驱动器和其他方法会随着时间的推移而磨损。这是许多人、组织、公司和机构迟早要面对的严峻现实。与此同时，研究人员一直在试验新的存储形式，以帮助解决这个问题以及围绕更传统选项的其他问题。最近，苏黎世联邦理工学院的科学家们在存储技术方面取得了一些诱人的突破。他们的方法？使用 DNA 来存储信息。这些研究人员所做的工作很可能导致 DNA 成为 未来 的主要存储选择 。
科学家发布的研究表明，他们能够将数据存储在 DNA 链中。与用二进制代码的 1 和 0 编码数据的方式大致相同，DNA 可以通过包含生物体创建蓝图的四个核苷酸来存储信息。这也不是一些理论概念。 研究人员 能够用 DNA 编码 83 KB 的信息。这些信息包括 1291 年的《瑞士联邦宪章》和阿基米德撰写的《机械定理方法》，后者是 10 世纪僧侣抄写的论文。包含这些数据的 DNA 链随后被包裹在玻璃分子球体中，以保持信息的完整性。
这并不是科学家将数据存储在 DNA 链中的唯一例子。几年前， 英国的研究人员 能够将小马丁·路德·金 (Martin Luther King Jr.) 著名的“我有一个梦想”演讲转化为 mp3 格式，从而对 DNA 进行编码。照片和文本文件也以这种方式保存。然而，没有使用玻璃封装技术，这意味着该存储数据的耐用性相对较低。
这些突破对未来的数据存储具有不可思议的潜力。 DNA 提供的一个重要优势是所需存储的物理大小。一盎司的 DNA 有可能存储多达 300,000 TB 的数据。将其与普通硬盘驱动器的大小进行比较，后者目前最多只能存储 1 到 5 TB。显然，目前科学家们正在试验的 DNA 大小远未达到 300,000 TB，但像这样的发现需要先迈出一小步。
DNA 存储提供的另一个主要优势是耐用性。如上所述，硬盘驱动器、固态驱动器和其他方法最终会磨损。即使是最乐观的估计，硬盘的使用寿命也只有几十年。苏黎世联邦理工学院的科学家表示，他们编码的 DNA 数据可以保存长达 2000 年，而这只是一个保守估计。已发现具有数十万年历史的 DNA 化石。这就是为什么研究人员试图模仿石化过程。 DNA 本身实际上可以在短短几年后迅速降解。通过使用玻璃封装 DNA 链，科学家可以确保数据保存更长时间，一些人甚至预测数据可以存储一百万年。
这并不是说 DNA 将在未来几年内完全取代硬盘驱动器。仍然存在一些重大挑战。将数据写入 DNA 并随后读取的实际过程可能很棘手。不仅如此，它通常还充满了需要更正的错误。科学家们一直致力于解决这个问题，但更复杂的数据集需要易于管理且无错误，DNA 存储才能起飞。同样值得注意的是制造和编码数据到 DNA 的成本很高。研究人员透露，对 83 KB 数据中的一小部分进行编码仍然 需要大约 2,000 美元 。虽然使用新技术的成本通常会随着时间的推移而下降，但 DNA 存储完全取代传统硬盘还需要一段时间。
我们可能还需要数年时间才能使用 Qubole Apache Spark 等 大数据工具 来访问 DNA 中编码的数据，但这种可能性存在这一简单事实足以让人们兴奋不已。试想一个世界，其中大量数据存储在分子水平上，保证可以持续数千年。这个世界并不遥远，甚至可能 在您不知不觉中 就 已经存在 。