研究人员在DNA中存储、搜索和检索图像

放大图像试管中的粉红色涂片可容纳多达1万千兆字节的数据。

塔拉布朗摄影公司/华盛顿大学华盛顿大学的一个团队将DNA数据存储向前推进了一大步,使信息既可搜索又可直接访问。

他们用DNA编码了四个数字图像,然后完美地检索了它们。上周发表的一份文件详述了这项努力。

过去几年,在使用DNA存储数字数据方面取得了重大进展。2012年,哈佛研究人员证明,5.5千兆位( 5500兆位)的数据可以存储在一立方毫米的DNA中。2013年,欧洲生物信息学研究所的研究人员表示,可以通过对DNA测序来检索数据。

Life已经产生了一种叫做DNA的神奇分子,它有效地储存了有关你的基因和一个生命系统如何运作的各种信息-它非常非常非常紧凑而且非常耐用,论文合著者、计算机科学与工程副教授路易斯·塞兹上周在一份声明中说。

我们基本上重新调整了它的用途,以便以可管理的方式存储数字数据(图片、视频、文档)达数百年或数千年。

要将数据存储为DNA,需要将二进制代码转换为构成DNA的四个核苷酸。然后用编码的数据合成DNA。复制这种DNA是一个相对容易的过程,这就是Technicolor如何在一小瓶DNA中储存100万份相同的胶片。

放大图像这里是团队编码到DNA中的三个图像。华盛顿大学的另一个非常酷的部分是DNA上编码的数据的直接访问(也称为随机访问)和可搜索性,这消除了以前需要对整个DNA进行排序来找到信息的需要。Ceze解释说:

假设你在一个大池中有大量的DNA编码信息-想想petabytes。这些信息存储在一大堆小DNA分子中。你将如何只读取数据的一小部分,比如大视频集中的视频?没有随机访问,你需要访问整个事情,直到你找到你想要的。通过随机访问,您可以直接访问所需的数据。

为了实现这一点,团队使用了霍夫曼编码,通常用于无损数据压缩。

目前,DNA数据存储仍然非常昂贵,DNA合成的过程还远远不够完善。然而,这种纠错和随机存取的结合将我们推向一个未来,在这个未来,相当于沃尔玛的数字数据可以存储在一个像糖块大小的空间中。

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