数据存储是DNA的下一个前沿?

无论你是个体消费者,或大型企业,数据存储是一个麻烦;建立云解决方案,甚至是外部硬盘,可能会非常耗时。但事情可能会更紧张。建议硬盘上的数据是完全取代每十年,如果你有一组结果安全地坐在一个随身碟,它并不意味着你能够看看他们(如果你想这么做)十或十五年。事实上,长期数据存储仍是一个不确定的区域,一些应用程序仍然被看似过时的磁带技术服务。

然而,可能会有一个新的答案;我们的数字数据存储在DNA。DNA是为了保持大量的数据在一个小小的空间极长的时间。但最好的方法,我们可以将我们的数据传输到DNA仍是一个广泛讨论的话题。了解更多,我们跟比尔Efcavitch博士的联合创始人和首席科学官分子组装,Inc .公司开发了自己的专有的方法保持我们的数据安全的DNA。

莫莉·坎贝尔(MC):二进制数据纳入物理DNA ?通常在这一过程中遇到的挑战有哪些?

比尔Efcavitch(是):创建一个二进制代码,0和1是转换成two-nucleotide代码(& T基地奇怪的0和1位;G和C基地甚至0和1位)。分子组装的专有方法使用短的均聚物A、C、G和T编码而不是单个核苷酸。因此,我们创建了一个不同的流程编写DNA数据链比用于DNA链“自然”。通过这种方式,我们大大简化了合成周期,使高通量硬件快速实现高度并行和“写”的速度。

我们有证明了这种数据存储的能力通过将文本信息转换为二进制代码,二进制数据编码成DNA的字母(a、G、C、T基地),然后编写消息作为DNA序列。恢复短信,这一过程正好相反。

Ruairi Mackenzie (RM):区分分子组装的DNA数据存储技术的发展,例如,扭转生物科学与微软合作?

是:我们相信,酶DNA合成的最佳方法是创建一个具有成本效益的、可持续的和可扩展的集成系统,存储和读取信息的DNA。分子组装是第一工业集团披露的成功完成端到端运行存储和检索使用酶合成DNA的数字信息。

分子组装技术雇佣了一个独特的,aqueous-based酶合成的方法,虽然大多数DNA提供者使用现在38岁,非水,phosphoramidite化学合成方法。后者是有限的DNA链,< 150核苷酸长度,而我们的技术有可能合成DNA数据链10到50倍的时间。

年长的化学合成方法需要大量post-synthesis处理,因此是费时,昂贵。也不是最优数据存储应用程序,产生的DNA序列短,周期需要复杂的硬件。我们专有的方法,从而提高对传统化学合成生产DNA以最小的净化和处理步骤。水的使用,无毒试剂使它兼容数据存储设施和将允许综合写/读设备的发展,这永远无法实现与当前化学方法。

分子组件开发了两种不同的DNA合成技术:可用于创建一个长纯股DNA的生命科学应用和市场,而另一个可以用来写长链DNA数据。因此,我们专有的酶方法可以成功地合成所需的DNA序列的目的。

分子组装的专用酶DNA合成方法是基于DNA的特性使得DNA,使我们能够产生长,高质量、可靠sequence-specific DNA,经济化,和可持续。同时,我们的技术有潜力大大简化和简化的阅读,写作,和存储的DNA,它开辟了创建集成DNA数据存储设备的可能性。

RM:为什么我们不应该对目前的电子数据存储方法满意吗?

是:据估计,目前只有大约10%的数据生成的保存,和全球年度数据生产在2025年将达到163字节(一个zettabyte大约一万亿字节)。所以,怎么将所有这些信息存储,如果我们的存储空间?

长期的信息存储目前通过使用磁带媒体和光盘驱动器。这些物理存储媒体需要重写每五到七年,以防止数据丢失。更重要的是,大规模数据存储设施的能耗大,房地产的足迹。

目前的电子数据存储方法不足以容纳数据的预测洪水——我们认为DNA可以解决方案的一个重要组成部分。如果我们能模拟自然如何将遗传信息存储在DNA基因组——本质上是通过显微包它紧凑的大量数据为毫微克的稳定,可以轻易复制的材料,我们可以改变数据存储。

RM:改进当前存储技术将DNA数据存储提供?

是:基于dna的存储方法的一个关键方面是能够包吨数据到微观空间。DNA的高数据密度意味着排放更少的物理设备。

同时,DNA作为存储介质极其漫长的一生,几乎是坚不可摧的,被动的能耗远低于当前的方法。

dna数据存储免疫所产生的电磁脉冲核武器,这是很重要的政府和生存能力的财务记录。

现代DNA合成方法设计的速度和效率最大化回读机制。

RM:目前需要花多少钱来存储一个字节的数据使用DNA合成?是多久前DNA存储匹配的速度和成本的电子方法吗?

是:让这个估计还为时过早,因为技术仍在发展中。有足够的资本投资,我们认为成本将大大降低。目前,资本注入的DNA数据量存储研发是极小的现金流入电子方法相比,因为它是一个新技术仍处于起步阶段。

指数增加数据的生成将迫使采用dna数据存储在不太遥远的未来。如果成功,DNA数据存储可以最终成为低于当前电子数据存储的方法。

至于速度,DNA的存储方法的写作速度可能永远不会那么快电子的方法。但这并不为长期,归档存储,因为一旦数据写入时,它将被存储为20 - 30年。我们不能预测未来,但可以肯定地说,DNA今天写作速度与长期存储兼容。

主持人:有什么安全隐患与将数据存储在DNA ?

RM:分子组装的数据链合成技术产生非生物DNA可能更安全的数据存储形式,因为它是更难破解,不能被用来生物恐怖主义。由于分子组件使用短的均聚物位编码数据,由此产生的DNA没有可用的生物系统。DNA数据编写硬件是不能被用来写non-homopolymer DNA需要创建有害的病原体和毒素,可以用于生物恐怖主义。

比尔Efcavitch说莫莉R坎贝尔和Ruairi J Mackenzie,科普作家技术网络188金宝搏备用