随着科技与时代的进步，人类产生及使用的数据量急速增长

随着科技与时代的进步，人类产生及使用的数据量急速增长，急需一个容量和耐用性兼备的存储技术。而最近，两名科学家利用大自然的遗传讯息存储工具—DNA—成功存储电脑数据。

这篇发表于《科学》期刊的论文声称，由于 DNA 可以用极小的体积存储海量数据，又不随时间衰退，将成为数据存储的未来。

这项研究由 Yaniv Erlich 和 Dina Zielinski 完成。他们利用了七万二千条 DNA 链，每条链包含 200 个碱基对，储存了六分文件，包括一个完整的电脑操作系统、一部 1895 年的法国电影、一张亚马逊礼物卡、一个电脑病毒以及一份完整的研究论文。

研究人员首先将文件的二进制讯息，即“位元”（bit）序列转化为 DNA 核苷酸序列，然后合成 DNA，储存在试管中。

将数据打包（pack）时，研究人员利用了编码理论中“喷泉码”（fountain code）的概念，设计了“DNA 喷泉”。这是研究最具挑战性的部分，如何以最有效率的方法将数据储存在 DNA 内，而“DNA 喷泉”正正解决了这个问题。

读取存储在 DNA 内的讯息时，科学家将上述过程倒序进行，先完成 DNA 测序，然后用软件将 DNA 序列转回二进制讯息，最后重新读取文件。科学家发现，读取的数据与原本的数据一模一样，完全零错误。

从纸张到磁膜、微型芯片，人类的存储技术不断进步。但现在， DNA 为我们提供了更好的选择。根据研究人员 Yaniv Erlich 的解释，首先，DNA 体积小，存储密度高。只需 4 克的 DNA 就可存储全世界一年的数据量，点滴间已包含整个世界。研究中，每克 DNA 的存储容量可高达 215 PB（Petabyte，10^15）！

其次，DNA 的耐用性极高，可维持 100 多年之久，远超传统存储媒介。像上世纪 90 年代的唱片，现在聆听时，已可以观察到明显的数据损坏。

Erlich 认为，传统存储设备很容易过时。上一代的 8mm 磁带到了今天几乎毫无用处。而 DNA 则不同，携带着生物 30 亿年来繁衍生息的遗传讯息，人类不可能失去识别 DNA 的能力。如果真有这么一天，那可不仅仅是数据存储的问题了。

DNA 存储时代有多远？

既然 DNA 存储拥有诸多优点，这项技术究竟什么时候才能投入使用呢？Erlich 对此很乐观：“我猜十年之后就可以。”

虽然 DNA 储存技术目前还处于早期研究阶段，但硬盘等磁储存技术，亦经过了多年研究才获得大规模采用。

总而言之，Yaniv Erlich 和 Dina Zielinski 的研究拓展了未来生物电脑的可能性。Erlich 说，科学界中通常都是利用电脑解决分子生物学的问题，这项研究恰好相反，成功利用分子生物学工具解决了电脑数据存储的问题。