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        重慶誕生“DNA活字打印機(jī)”技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,可大幅降低DNA存儲成本

        2024-12-07 07:42:17 來源: 新重慶-重慶日報

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        近日,位于兩江新區(qū)的中科計算技術(shù)西部研究院,實驗人員正在調(diào)試DNA活字打印機(jī)“畢昇一號”樣機(jī)。記者 張錦輝 攝\視覺重慶

        重慶日報訊 (新重慶-重慶日報記者 申曉佳)近日,記者從位于兩江新區(qū)的中科計算技術(shù)西部研究院(以下簡稱西研院)獲悉,該院與中國科學(xué)院北京基因組研究所(國家生物信息中心)、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所等多家科研機(jī)構(gòu)經(jīng)過3年多的合作,研發(fā)出“DNA活字打印機(jī)”技術(shù),以及基于該技術(shù)的工程樣機(jī)“畢昇一號”。

        這是重慶誕生的首臺“DNA活字打印機(jī)”,它可以將數(shù)據(jù)全自動寫入人工合成的DNA中,技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,可顯著降低DNA存儲系統(tǒng)的使用成本。

        西研院科研人員楊東鑫介紹,大數(shù)據(jù)時代,全球數(shù)據(jù)增長呈現(xiàn)井噴之勢。根據(jù)IDC的預(yù)測,僅2024年,全球就將生成約159.2ZB數(shù)據(jù)(1ZB等于1萬億GB,電腦硬盤的1TB僅等于1024GB)。

        為存儲海量數(shù)據(jù),全球各地建起大量數(shù)據(jù)中心。硬盤、U盤等也不斷“擴(kuò)容”,但硬盤壽命往往不足10年,每5—6年就需要更新。市場急需一種體積小、容量大、保存壽命長的存儲介質(zhì)。攜帶海量遺傳信息的脫氧核糖核苷酸(DNA),就是一種很好的存儲工具。

        DNA具有超高存儲密度,1克DNA理論上攜帶有455EB(1EB約等于10億GB)的數(shù)據(jù),1公斤DNA就能存儲全球數(shù)據(jù)。同時,存儲數(shù)據(jù)的DNA能以干粉狀態(tài)保存,在恒溫條件下,數(shù)據(jù)可完好保存上萬年。十多年前,國際上已提出基于DNA的數(shù)據(jù)存儲技術(shù),但傳統(tǒng)DNA數(shù)據(jù)存儲技術(shù)成本高昂。

        “畢昇一號”DNA活字存儲技術(shù)的成本,約為每兆字節(jié)(MB)122美元(1GB等于1024MB)。相較于現(xiàn)有的DNA存儲技術(shù),成本優(yōu)勢顯著。

        “DNA活字存儲”系統(tǒng)為啥能大幅降低成本?因為用傳統(tǒng)的DNA數(shù)據(jù)存儲技術(shù),相當(dāng)于“雕版印刷”,只能一次性使用,所以成本昂貴。而使用“DNA活字存儲”,“活字”可以重復(fù)使用,只需重新“排列組合”即可,因而成本大幅降低。

        研究團(tuán)隊透露,后續(xù)研究將通過一系列技術(shù)革新,進(jìn)一步降低存儲成本。通過增加活字連接段數(shù)和優(yōu)化反應(yīng)體系,他們有信心將存儲成本削減至每兆字節(jié)0.06美元。目前,這項研究成果已在國際知名期刊《ADVANCED SCIENCE》(《尖端科學(xué)》)發(fā)表。

        責(zé)任編輯:陳霞

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