DNA计算机征服Soduku并存储千禧年的数据
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计算的未来可能是DNA,而小指的数据存储能力比最佳的电子硬盘驱动器具有更多的数据存储能力。我的意思是,从字面上看 - 您体内的每个细胞都可以容纳约800 MB的数据,并且您是由数万亿个细胞组成的,因此我们每个人都是步行,交谈,超密集的数据中心 - 最终也许我们都是DNA超级计算机……这并不令人惊讶,因此科学家一直在努力研究这种高效高效的自然DNA数据。
不过,这并非没有问题。DNA很难使用,很难可靠地写,阅读,移动和处理信息。但是,这项新研究声称已经开发了一种可以解决这些问题的新系统。关键是一种软聚合物材料,其作用像DNA的脚手架,可以将其脱水以长期存储并重新水中以检索。
该研究的作者Orlin Velev说:“我们已经创建了称为dendricolloids的聚合物结构 - 它们从微观镜开始,但以层次结构方式彼此分支来创建纳米级纤维网络。”
“这种形态创建了一个具有高表面积的结构,这使我们能够在纳米纤维中沉积DNA,而无需牺牲数据密度,这使DNA首先使DNA吸引了数据存储。”
该技术允许数据以极高的高度存储-10 pb / cm3。换句话说,在糖立方体大小的空间中,这是1000万GB。dendricolloid可以比裸露的DNA更好地保存文件,并且与裸露DNA的60个循环相比,可以进行170多个脱水/再合化循环。
像其他DNA数据技术一样,这很可能很适合长期存档存储。研究人员预测,在其聚合物纳米纤维上储存的DNA将在4°C(39°F)的冰箱温度下的半衰期约为6,000年,如果在-18°C(0.4°F)中冷冻,则具有令人难以置信的200万年。
要将数据写入DNA,算法首先将其转换为核酸序列 - 熟悉的DNA代码的ACGT字母。可以使用从DNA复制数据,然后对该RNA进行测序的RNA分子来检索特定的信息。这意味着与某些现有的DNA数据技术不同,您不必破坏DNA来读取它。
新系统还允许使用酶直接在DNA中进行计算。通过让系统求解简化的3 x 3国际象棋和苏多库问题来证明这一点。
该研究的第一作者凯文·林(Kevin Lin)说:“将DNA信息与纳米纤维区分开的能力使我们能够使用电子设备执行许多相同的功能。”“我们可以直接从材料的表面复制DNA信息而不会损害DNA。我们还可以删除目标的DNA块,然后重写到同一表面,例如删除和重写硬盘驱动器上的信息。它本质上允许我们进行全范围的DNA数据存储和计算功能。”
这不仅可以为DNA数据存储,还可以为完整的DNA计算机铺平道路。
该研究发表在《自然纳米技术》杂志上。
资料来源:北卡罗来纳州立大学