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DNA存储技术开启大数据存储新时代

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随着数字化转型升级和新技术的普遍应用,数据存储面临新挑战。DNA数据存储技术能够实现高密度装载海量信息,成为新兴的研究方向。中国科学院院士樊春海接受新华网采访时表示,DNA存储技术作为信息技术与生物技术交融的前沿技术,将有助于解决大数据存储瓶颈问题等,助力大数据经济发展。
精彩观点
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樊春海

全球信息数据总量呈现爆炸式增长,DNA存储技术应运而生

全球信息数据总量呈现爆炸式增长,DNA存储技术应运而生
人类社会的文明史,是一部信息存储和传播方式变革的历史。随着信息技术的不断发展,全球信息数据总量呈现爆炸式增长,我们依赖的基于硅材料的计算机储存方式,从人力、物力、能源等角度未来有可能难以应对。在此背景下,由信息技术和生物技术交融产生的DNA存储技术应运而生。
由核苷酸A、T、C、G的长链组成的DNA,是生命世界的信息存储材料。数据可以存储在上述字母的序列中,从而把DNA变成一种新的信息技术形式。简单来说,DNA存储原理就是将DNA分子中的碱基序列与存储信息编码一一对应,将文字、图片、声音等信息转化为DNA序列进行存储。对应于计算机的二进制(1和0),我们可以将A、T、C、G四个字母看成四进制,从中了解多姿多彩的世界背后的信息。
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樊春海

DNA存储技术主要应用于“冷数据”的储存

DNA存储技术主要应用于“冷数据”的储存
数据是数字化时代的基础性战略资源。作为数据大国,我国对DNA存储技术领域的研发工作给予高度重视。国家“十四五”规划中将DNA存储列入拟加快布局的前沿技术之一。《“十四五”国家信息化规划》中提出,加强DNA存储等关键前沿领域的战略研究布局和技术融通创新。
我国已有技术能够对DNA进行测序(相当于读取信息)、合成(相当于写入信息)以及信息编码。但真正吸引人的是DNA存储能力,DNA能够以远超电子设备装置的密度精准地装载海量数据。DNA存储技术具备数据密度高、保存时间长、维护成本低等特点,因而更适用于存储重要且无需经常访问、调用的“冷数据”。“冷数据”在接近零能耗的情况下,理论上来看可保存千年以上。
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樊春海

加强DNA存储技术方面的学术交流和产业协作

加强DNA存储技术方面的学术交流和产业协作
目前,DNA存储技术的落地还存在一些技术难题,其商业化进程的最大屏障源于存储技术本身。现阶段,在DNA存储的合成过程中,数据输入和读取的效率仍不高,耗费的时间较长、成本较高。为了推动DNA存储技术的进一步发展,众多同仁致力于共同推动成立中国DNA数据存储联盟,并发布国内首部DNA存储蓝皮书,旨在响应我国大数据和数字经济战略,传播DNA存储先进技术,加强学术交流和产业协作,进而推动生命科技普惠和产业融合发展。
DNA存储技术的诞生,是为了解决人类最基础的数据存储需求,这是科学家们锲而不舍进行研究的重要意义。多年来,我一直从事与DNA相关的研究工作,这既是我的个人兴趣使然,也是服务于国家的需求、人民的需求。我们相信,生物科技的进步和革新,不仅会带来生物经济的持续繁荣,而且会极大推动信息经济的快速发展,从而造福民生,推动国家科技自立自强。
樊春海
中国科学院院士
上海交通大学教授
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