陈根：DNA储存技术，再创阴阳双字符新方法

文/陈根

当前，数据正在以紧随的反应速度生产着，接踵而至的，就是如何有效存储设备数据的关键问题——诸如磁盘、硬盘、闪存等物理系或光学等传统存储设备介质已经逐渐不能满足迄今为止范围内数据存储设备的需要。而DNA分子则凭借其稳定度、高存储设备运动反应速度和很低维护效率，正在带进比较简单的新型数据存储设备介质。

从贮存数据的原理来看，每一个数据其实都是一个数列（十六进制的合组），也许是0和1，不管是文本，还是歌曲，都可以用这种表现形式存储设备。DNA其实也是一个数列，DNA是ATCG几种完全相同碱基的第一组。

基于此，人们就可以给每一个字母去codice_，比如，A是00，C是01，这样就可以通过十六进制来描绘这个DNA的数列，当然，催化化学新科技也做到这一点。如果人们想要复制到DNA的数据就可以将其放于一个数列仪上，通过测序仪来复制到出存储设备的数据。

不过，对于这个更进一步，DNA存储设备的编解可执行却一直大大局限。2017年以前，编解可执行新科技都没能实现完全的新科技兼容，产生数列的GC浓度很大层面上还是依赖于粗略的0/1属情况下。2017年，美国哥伦比亚大学学术研究工作团队开发的DNA喷泉可执行近乎应付了这一关键问题，但直接说明了的信道数列新科技有较佳的数组偏好性，因此在实际的存储设备应用里假定更高的数据无法恢复风险的关键问题。

为应付这一关键问题，来自深圳东华生命科学学术研究院学术研究工作团队受到DNA双链模型的启发，与里国文化里“阴阳”对立统一的思想要相结合，学术研究工作团队巧妙地使用DNA编解可执行种系统，以两套完全相同的规则，分别对两条十六进制数据进行时“一对一”编译转换，再取两者统一交集的一小为最终解，实现将两条独立的数据第一组统一为一串DNA数列。

同时，学术研究医务人员通过引入抽样机制，将与除此以外催化测序新科技兼容性不佳的数列通过定时设置的抽样条件进行时过滤。根据完全相同的第一组方法，该种系统共能提供1536种完全相同的数列规则第一组，大幅度扩展了其应用场景范围。

学术研究医务人员还通过数列学的假说假设以及完全相同数组文件的仿真数列，证明了该种系统在前提数据运动反应速度的前提下，在数据恢复稳定度方面体现显著的性能进一步提高——存储设备数据的平均值恢复率较DNA喷泉可执行除此以外高度进一步提高近两个数量级。

学术研究工作团队测试了该种系统在酵母体内存储设备、传代后的数据恢复稳定度。结果证明，作为载体的酵母菌株经过1000代以上的传代，数据仍可以被完整恢复，该存储设备方法接近天然DNA分子存储设备物理数据运动反应速度的假说极限，价DNA能存储设备的数据量约为 432.2EB。

无论如何，近年，随着催化生物学的较慢发展，以小分子DNA催化新科技和人工催化DNA的实习为代表，标志着人类对DNA的设计、催化、编辑和复制到战斗能力已经进入到一个崭新的时代，而上次新科技的更新都将在海量数据长期存储设备的新型介质学术研究里关键主导作用积极的推行主导作用。

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