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华大团队开发DNA存储转码评估系统,集6

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1个12TB(1TB=GB的硬盘能够存储万首MP3音乐,万部电影,而1gDNA可以存储2.15亿千兆字节的数据,重量不到一块方糖的DNA可以存储世界上所有的电影,一辆两厢式货车大小的DNA可以容纳世界上产生的所有数据。

根据国际权威机构Statista的统计和预测,年全球数据产生量预计为47ZB,而到年,这一数字将达到ZB。随着数据爆炸式的增长,人类也正在实现从磁带、光盘、硬盘到DNA存储的技术迭代。

DNA存储本质上是将原本用0和1表示的内容,换成用A、T、C、G四个碱基来表示,存储(编码)的时候就合成DNA序列,读取(解码)的时候通过测序完成。

仅编解码而言,国内外的科学家们就先后开发了多种方式,GeorgeChurch、Goldman、Grass、Erlich等研究团队均提出了不同策略的DNA存储编解码方案。

近日,深圳华大生命科学研究院、深圳国家基因库研究团队在《合成生物学》杂志DNA存储专辑中发表了题为《Chamaeleo:DNA存储碱基编解码算法的可拓展集成与系统评估平台》的研究论文。研究团队开发了评估平台Chamaeleo,集成了现有的经典DNA存储编码算法,可以针对不同的存储文件,根据其适配性、安全性、稳定性择最优方案。

“DNA存储实际上是非常典型的IT(信息技术)和BT(生物技术)的融合,生物技术带动了信息技术的转型和升级发展,大数据的存储模式只是其中一种应用。”沈玥博士告诉生辉。

留学归国的沈玥自年就加入华大创始人杨焕明院士的课题组,从事合成生物学领域研究工作,目前担任深圳华大生命科学研究院合成生物学领域方向首席科学家、深圳市合成生物学创新研究院兼职研究员、深圳先进技术研究院合成基因组学研究中心客座研究员,参与合成基因组学的里程碑项目——人工合成酵母基因组计划(Sc2.0)。

沈玥博士(来源:受访人提供)

DNA合成和测序是基础

上古无文字,结绳以记事。现代的数据存储经历数百年的变化,发生了翻天覆地的变化,磁带、光盘、硬盘,到如今大热的DNA存储。

年,艺术家JoeDavis与哈佛研究人员合作,把一个取名为Microvenus(小维纳斯)的7*5像素矩阵的照片,转化成35个碱基的DNA序列,插入到大肠杆菌里,第一次把不属于自然演化的信息写进了DNA。

作为一种天然的存储介质,DNA存储很快得到了


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