DNA储存库尚未准备好传给大众,但一些专家
认为情况将在不久的将来改变。 越来越多的公司开始处理此问题。
图片密歇根大学 / Flickr / CC BYDNA储存库为何起作用?
根据Cambridge Consultants的
预测 ,在不久的将来,驱动器将不再能够应对不断变化的存储要求,并可以处理数据中心中不断增长的数据量。 许多IT行业专家都认为解决方案是开发替代媒体。
如果我们谈论记录密度,《自然》杂志
估计世界上所有数据都可以记录在重达1千克的DNA存储中。 至于这种驱动器的寿命,它可以达到(根据各种估计)
数千或
一万年 。
专家认为DNA存储有希望的另一个原因是,定期减少在这种介质上记录数据的成本。 如果在2002年记录一个分子中一个字符的成本为10美元,那么到2016年则为0.05美元。 如果这种趋势在未来十年内持续下去,该技术将在数据存储市场上迎来新的利基市场。 据粗略
估计 ,DNA存储领域的年营业额在未来十年内将达到数亿美元。
谁创建DNA储存库
大型IT公司吸引了媒体的前景,他们正在考虑将其用于存档数据仓库的可能性。 例如,微软
计划在 2020年之前启动DNA存储。 值得注意的是,该公司的专家们已经设法在人工DNA螺旋上
记录了 200兆字节的数据,并实现了每秒400字节的写入速度。 新的发展将改善这些指标,尽管到目前为止,我们不得不谈论用于存储数据的相当大的安装,这
让人想起上世纪70年代的老式复印机的
大小 。
另一个DNA存储公司称为Catalog。 这家初创公司
正在与公共汽车一样大小的模块化实验室中
工作 。 它立即配备了合成DNA分子和进一步存储所需的一切。 他们计划在2021年开始安装。
生物工程师也对技术感兴趣。 哈佛大学教授乔治·丘奇
( George Church)
看到了 DNA储存库
的潜力。 他和他的同事们希望开始制造一种特殊的“生物”相机。 它没有电子或机械组件,照片或视频将直接存储在DNA分子中。
该领域的另一个项目是SGI-DNA。 该团队
推出了一种 DNA打印机,其大小可与传统办公设备相媲美。 该系统已经被用于打印用于生物学和医学研究的分子。 但是开发人员计划使用打印机在DNA中编码信息。
图片密歇根大学 / Flickr / CC BY硬币的反面
在IT行业中,对于新媒体有更多谨慎的意见。 据
估计 ,技术的大规模分布将需要数十年的时间。
第一个原因是记录成本。 尽管近年来一直在下降,但是将数据存储在分子中仍然很昂贵:将一个1兆字节的文件放入DNA大约需要八千美元。
第二个原因是写入速度低。 Microsoft和合作伙伴
设法达到每秒400字节。 但是据公司工程师说,对于技术的大规模分发,吞吐量应为100 MB / s。
第三个原因是信息安全的潜在问题。 华盛顿大学的研究人员已经
表明 ,无论如何,计算机病毒都可以存储在DNA分子中。 将来,这将使攻击者有机会将恶意软件引入专门实验室的网络,并利用个人数据破坏存储。
DNA储存库的替代品
现在谈论大规模引入DNA存储还为时过早,因此许多公司正在开发替代方案并改进现有技术。 其中之一是磁带。 它已经在数据中心中使用了几十年,用于存储存档数据。 它的使用寿命达到
三十年。 尽管这不能与DNA的耐用性相提并论,但是在存储时间方面,磁带已超过了硬盘和固态驱动器。 后者服务长达十年。 胶带的另一个重要优点是成本。 存储千兆字节内存的成本仅为2美分。
由于这些原因,大型IT公司(尤其是IBM)仍在使用磁带。 根据这家IT巨头代表的
预测 ,这种媒体将至少在2030年之前用于数据中心。
DNA存储的第二种选择是纳米结构。 例如,2016年,代尔夫特大学(University of Delft)的工程师
创造了一块铜板,在其表面上构建了氯原子晶格。 作者更改了格子中“孔”的位置,将字符串编码为字符串。 在此类材料表面的一平方厘米上最多可以记录10 TB的数据。
中国科学家于2018年
引入了另一种与纳米结构有关的技术。 它是二氧化钛和银的薄膜,比人的头发薄80倍。 在这种情况下,信息存储在纳米粒子中,纳米粒子在暴露于激光束时会改变颜色。
根据该技术的创造者,一块10x10厘米大小的胶片可以存储的数据量比DVD-ROM多一千倍。 在这种情况下,对这种驱动器的写入速度达到了每秒千兆字节。
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