據(jù)雅虎金融消息稱，微軟在今日宣布了從舊金山的一家生物科技公司手上購買了1000萬個DNA長寡核苷酸分子的消息。而就在數(shù)天前，來自科技網(wǎng)站Computerworld的消息表明，微軟和華盛頓大學(xué)的研究人員聯(lián)合展示了以人工合成DNA作為數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)這一技術(shù)。
這一系列事實都證明了微軟正在對DNA存儲技術(shù)進行深耕。由于DNA上的信息能夠保存一千至一萬年，因而DNA存儲技術(shù)優(yōu)于當(dāng)前存在的任何一種存儲技術(shù)。
那么，DNA存儲技術(shù)究竟是什么?與傳統(tǒng)的存儲技術(shù)相比，它具備哪些優(yōu)勢，存在哪些缺點?未來DNA存儲技術(shù)又是否能夠引領(lǐng)新的存儲時代的到來呢?
一、DNA存儲技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢，優(yōu)于當(dāng)前的存儲技術(shù)
DNA存儲技術(shù)，即利用人工合成的脫氧核糖核酸(DNA)作為存儲介質(zhì)。具有高效、存儲量大、存儲時間長、易獲取且免維護等優(yōu)點。
DNA存儲技術(shù)是一項著眼于未來并且具有劃時代意義的存儲技術(shù)。DNA即為脫氧核糖核酸，它是由脫氧核糖核苷酸結(jié)合而成。這種雙螺旋結(jié)構(gòu)上有4個化學(xué)基因，也就是核堿基。DNA通過鳥嘌呤(C)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(G)四種堿基的不同排列，存儲了生物體所有的遺傳信息。
DNA會按照特定的順序排列，組成遺傳信息，因而其最主要的作用是指導(dǎo)生物體的生長發(fā)育。DNA存儲技術(shù)的研究人員則利用這四個堿基的特性，開發(fā)并制定代碼，這些都完全有別于生物體所用的“語言”。
比如，當(dāng)需要復(fù)制一份計算機文件時，DNA的數(shù)字存儲系統(tǒng)會先將硬盤信息中的二進制數(shù)翻譯成定制代碼，然后借助標(biāo)準(zhǔn)的DNA合成機器制造出相應(yīng)的堿基序列。此時的序列并非一個長分子，而是多個重復(fù)片段。每一個片段都會自帶一些索引細節(jié)，以便明確其自身在整體序列中所處的位置。
這種方法的優(yōu)點在于，即便某些片段遭到損毀，數(shù)據(jù)也不會丟失。分子生物學(xué)實驗室用來讀取生物體DNA的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可以讀取信息，并當(dāng)即呈現(xiàn)在電腦屏幕上。
隨著科技信息時代的發(fā)展，人們對于各種數(shù)字及數(shù)據(jù)的需求都在成倍地擴張，因此我們需要尋求一種容量更大、安全性更高的數(shù)據(jù)存儲方式。DNA數(shù)據(jù)存儲技術(shù)完全能夠滿足對于數(shù)據(jù)存儲容量的要求，據(jù)微軟研究院估計，1立方毫米的DNA就能夠存儲一個exabyte(十億字節(jié))的數(shù)據(jù)。
作為數(shù)據(jù)的存儲媒介，DNA存儲技術(shù)最大的優(yōu)點就在于容量巨大。據(jù)悉，1克DNA的存儲容量在2PB(拍字節(jié))左右，這相當(dāng)于300萬張CD。
另外，保存時間長也是DNA存儲數(shù)據(jù)技術(shù)的另一大優(yōu)點。人工合成的DNA極其“長壽”，即便是在環(huán)境不好時，其半衰期也能夠超過500年。與之相比，現(xiàn)有的存儲技術(shù)就顯得較弱了，例如磁帶的保存時間是10至30年，硬盤的保存時間是3至5年。 此外，DNA也不需要經(jīng)常維護。在讀取時，DNA存儲技術(shù)亦不會涉及兼容問題。
想要使DNA存儲技術(shù)得以真正實現(xiàn)，微軟需要大量資金的支持。微軟應(yīng)用程序Twist的內(nèi)部人員表示，它們已經(jīng)為此籌集到了1.31億美元的投資，其中包括來自比爾及梅琳達·蓋茨基金會的資金。
如果DNA存儲技術(shù)得以實現(xiàn)，也就意味著我們可以用智能手機存儲更多的文字、圖片或視頻了。不過，這項技術(shù)也是存在著不少缺陷的。
二、DNA存儲技術(shù)亦存缺陷，但不影響其引領(lǐng)存儲新時代
任何事物都存在兩面性，DNA存儲技術(shù)也不例外。總體來看，目前的DNA存儲技術(shù)缺陷不少。
第一， DNA存儲技術(shù)成本高，現(xiàn)階段無法大規(guī)模普及
據(jù)歐洲生物信息研究所的團隊負責(zé)人Nick Goldman透露，目前在DNA中進行編碼時，每MB的數(shù)據(jù)成本為1.24萬美元，而讀取成本則在220美元左右。DNA存儲技術(shù)的高成本，使得它在實用階段初期的使用頻率不會很高。
第二，DNA容易受到外界因素或自身變化的影響，致使數(shù)據(jù)不穩(wěn)定
在2012年5月，斯坦福大學(xué)的研究人員成功將電腦文件編入了噬菌體的DNA片段，并在其中植入了大腸桿菌的DNA，從而實現(xiàn)了在活體細胞的DNA中對于數(shù)字信息的重復(fù)擦寫。
然而，這種方式的不足之處很多。
首先，細胞終究會死亡，而其中存儲的信息也會隨之消失。就算不死亡，細胞也會分裂、變異、復(fù)制，造成數(shù)據(jù)內(nèi)容的改變。