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DNA存儲技術開啟大數據存儲新時代

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隨著數字化轉型升級和新技術的普遍應用,數據存儲面臨新挑戰。DNA數據存儲技術能夠實現高密度裝載海量資訊,成為新興的研究方向。中國科學院院士樊春海接受新華網採訪時表示,DNA存儲技術作為信息技術與生物技術交融的前沿技術,將有助于解決大數據存儲瓶頸問題等,助力大數據經濟發展。
精彩觀點
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樊春海

全球資訊數據總量呈現爆炸式增長,DNA存儲技術應運而生

全球資訊數據總量呈現爆炸式增長,DNA存儲技術應運而生
人類社會的文明史,是一部資訊存儲和傳播方式變革的歷史。隨著信息技術的不斷發展,全球資訊數據總量呈現爆炸式增長,我們依賴的基于硅材料的電腦儲存方式,從人力、物力、能源等角度未來有可能難以應對。在此背景下,由信息技術和生物技術交融産生的DNA存儲技術應運而生。
由核苷酸A、T、C、G的長鏈組成的DNA,是生命世界的資訊存儲材料。數據可以存儲在上述字母的序列中,從而把DNA變成一種新的信息技術形式。簡單來説,DNA存儲原理就是將DNA分子中的鹼基序列與存儲資訊編碼一一對應,將文字、圖片、聲音等資訊轉化為DNA序列進行存儲。對應于電腦的二進位(1和0),我們可以將A、T、C、G四個字母看成四進制,從中了解多姿多彩的世界背後的資訊。
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樊春海

DNA存儲技術主要應用于“冷數據”的儲存

DNA存儲技術主要應用于“冷數據”的儲存
數據是數字化時代的基礎性戰略資源。作為數據大國,我國對DNA存儲技術領域的研發工作給予高度重視。國家“十四五”規劃中將DNA存儲列入擬加快布局的前沿技術之一。《“十四五”國家信息化規劃》中提出,加強DNA存儲等關鍵前沿領域的戰略研究布局和技術融通創新。
我國已有技術能夠對DNA進行測序(相當于讀取資訊)、合成(相當于寫入資訊)以及資訊編碼。但真正吸引人的是DNA存儲能力,DNA能夠以遠超電子設備裝置的密度精準地裝載海量數據。DNA存儲技術具備數據密度高、保存時間長、維護成本低等特點,因而更適用于存儲重要且無需經常訪問、調用的“冷數據”。“冷數據”在接近零能耗的情況下,理論上來看可保存千年以上。
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樊春海

加強DNA存儲技術方面的學術交流和産業協作

加強DNA存儲技術方面的學術交流和産業協作
目前,DNA存儲技術的落地還存在一些技術難題,其商業化進程的最大屏障源于存儲技術本身。現階段,在DNA存儲的合成過程中,數據輸入和讀取的效率仍不高,耗費的時間較長、成本較高。為了推動DNA存儲技術的進一步發展,眾多同仁致力于共同推動成立中國DNA數據存儲聯盟,並發布國內首部DNA存儲藍皮書,旨在響應我國大數據和數字經濟戰略,傳播DNA存儲先進技術,加強學術交流和産業協作,進而推動生命科技普惠和産業融合發展。
DNA存儲技術的誕生,是為了解決人類最基礎的數據存儲需求,這是科學家們鍥而不捨進行研究的重要意義。多年來,我一直從事與DNA相關的研究工作,這既是我的個人興趣使然,也是服務于國家的需求、人民的需求。我們相信,生物科技的進步和革新,不僅會帶來生物經濟的持續繁榮,而且會極大推動資訊經濟的快速發展,從而造福民生,推動國家科技自立自強。
樊春海
中國科學院院士
上海交通大學教授
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