打造數據儲存“精品店”——微軟宣布10年內運行DNA數據存儲係統

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微軟研究院5月22日宣布了又一個“小目標”——10年內將DNA數據存儲係統納入數據中心並開始運行。

據《麻省理工技術評論》當日報道，微軟研究院計算機設計師道格·卡米安表示，公司計劃3年內開發出DNA數據儲存的商業化原型係統，並選取一個數據中心，打造數據存儲的“精品店”。係統的最終尺寸將與上世紀70年代的施樂（Xerox）複印機相當。

小目標背後，是微軟雄心勃勃的大目標——讓數據備份和歸檔的磁帶驅動器退出曆史舞台，全部改用“DNA存儲”。

DNA存儲能力超乎想象

這一計劃的宣布表明，“用人類基因片段保存視頻、圖片等珍貴文件”看似充滿奇幻，卻獲得技術巨頭們的青睞。其背後的原因在於，繼續縮小計算機存儲設備的努力已遭遇瓶頸，而DNA儲存數據的能力超乎想象。

DNA存儲的最大優勢在於其超大容量，一立方毫米DNA能存儲的數據高達1018字節。有研究表示，1克DNA能容納455EB（艾字節，1艾相當於10億GB）數據，而5EB就相當於至今全人類的所有講話。如此一來，全世界所有電影可以被“濃縮到”糖塊大小的體積內。

此外，DNA存儲介質經久耐用。與磁帶和硬盤最多隻能保存50年不同，DNA存儲能完整保存千萬年之久。許多研究人員從哺乳動物和古人類骨骼組織提取重建出基因，證明這些DNA幾乎能永久性存活。

新老公司紛紛跟進

DNA存儲的巨大優勢讓美國多家初創公司青睞有加，紛紛開始涉足這一領域。他們與科技巨頭們合作，改進DNA的合成效率，取得了一些突破性成果。比如，用酶取代沿用40年的化學合成DNA方法，模擬人體DNA的合成過程。微軟目前已與舊金山一家DNA製造公司簽訂合同，向該公司購買DNA產品。該公司首席科學家維克托·知爾諾夫表示，DNA是全宇宙中最密集的存儲媒介，能解決現有數據信息指數級增長的大難題，這是他們投身該領域的原因。

世界最大的電影製作公司之一特藝集團（Technicolor Research）科學部主任珍·波洛特表示，他們正在資助哈佛大學基因組專家喬治·丘奇，希望能在此領域占據一席之地。“我相信今年就會公布重大突破。我們公司1951年之前製作的電影中，大概一半電影膠片已經不能複原。雖然現有高清視頻和虛擬現實技術等能幫助公司挽救其中的一些電影膠片，但我們討論後認為，應該著手研究DNA存儲技術，以更長久地保存這些珍貴的影像資料。”

進入實用仍麵臨障礙

但DNA存儲係統進入實用仍麵臨幾大障礙，其中最大的障礙是成本問題。以現有合成DNA鏈的水平，將數據字節轉換成DNA代碼（即組成DNA的4個堿基）費力費時，成本很高。在微軟一項涉及近1350萬個DNA片段的研究中，光購買這些DNA就花了80萬美元。

另外，將數據自動寫入DNA的水平還存在局限。去年7月，卡米安和華盛頓大學計算機實驗室科學家路易斯·瑟茲合作，成功利用DNA存儲技術保存了約200M數據，內容包括《戰爭與和平》等100部世界名著和音樂唱片等。卡米安推算，因寫入200M數據用了好幾個星期，寫入速度隻有400字節／秒，距離微軟設定的100兆字節／秒還相差很遠。由於數據寫入和檢索的速度太慢，在一些特定場合，如警察辦案視頻和醫療檔案等涉及法律和法規的存檔數據，DNA存儲技術將無法使用。

微軟曾表示，隻有將現有成本降低一萬倍，DNA存儲才能獲得廣泛應用。許多專家認為，這幾乎不可能實現。但微軟堅信，隨著需求增加，一切皆有可能。

（科技日報北京5月24日電）