據(jù)報(bào)道，哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)將一本遺傳學(xué)課本的全部?jī)?nèi)容編碼進(jìn)一小段DNA（脫氧核糖核酸）序列，確切來說，是將53400個(gè)單詞、11張圖片和一個(gè)Java程序共計(jì)527萬比特的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在了不到1皮克（10－12克）的DNA中。這項(xiàng)最新突破有可能徹底革新我們存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。

DNA是已知密度最高也最穩(wěn)定的信息存儲(chǔ)介質(zhì)。理論上而言，DNA的每個(gè)核苷酸可以編碼兩個(gè)比特，每克單鏈DNA的存儲(chǔ)容量可達(dá)455艾字節(jié)（1艾字節(jié)=10的18次方字節(jié)，1字節(jié)=8比特），大約相當(dāng)于1000億張DVD光盤的容量，存儲(chǔ)密度幾乎是閃存等現(xiàn)有數(shù)字媒體的五六百倍。而且，存儲(chǔ)在DNA中的數(shù)據(jù)時(shí)隔幾千后年仍能夠被讀出。

此前曾有研究人員嘗試過將數(shù)據(jù)寫進(jìn)活細(xì)胞的基因組內(nèi)，但這種方法存在很多問題：首先，一旦細(xì)胞死亡，存儲(chǔ)的內(nèi)容將會(huì)丟失；其次，細(xì)胞會(huì)分裂復(fù)制，在這一過程中可能會(huì)產(chǎn)生新的變異，從而更改存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。此外，利用DNA長序列讀取和寫入數(shù)據(jù)存在一定難度，而且成本很高，這使得利用DNA進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不太現(xiàn)實(shí)。

為了解決這些問題，哈佛醫(yī)學(xué)院合成生物學(xué)家喬治·丘吉爾帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)不使用細(xì)胞，而是用噴墨打印機(jī)將化學(xué)合成的DNA短片段嵌入到一個(gè)微小的玻璃芯片表面。他們將一本由丘吉爾參與編寫的遺傳學(xué)課本轉(zhuǎn)換成“0”和“1”的比特形式，并用DNA的4個(gè)堿基中的A或C來編碼 “0”，G或T來編碼“1”，從而將課本內(nèi)容寫入了DNA中。這個(gè)DNA芯片采用了類似于計(jì)算機(jī)硬盤分區(qū)的方式，將課本內(nèi)容分散為數(shù)據(jù)塊來存儲(chǔ)。

讀取這些數(shù)據(jù)則需要一個(gè)DNA測(cè)序儀和一臺(tái)計(jì)算機(jī)。由于每個(gè)DNA片段中都包含著一個(gè)數(shù)字“條形碼”，記錄了其在原始文件中的位置，因此所有的片段可被重新組裝，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。電腦還能幫助糾錯(cuò)：每個(gè)數(shù)據(jù)塊都被復(fù)制了數(shù)千次，通過與其他副本相比較，任何一個(gè)小錯(cuò)誤都可以被識(shí)別并修復(fù)。

研究人員將課本內(nèi)容存入DNA，然后又重新轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式讀出，結(jié)果顯示，這個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的底層讀取錯(cuò)誤率為每百萬比特只有兩個(gè)錯(cuò)誤，可與DVD比肩，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器。不過，由于數(shù)據(jù)編碼是與DNA合成同步完成的，因此這種方式不支持可擦寫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但適用于長期歸檔存儲(chǔ)。

研究人員表示，因受操作成本、速度（此次花了大約幾天時(shí)間）和測(cè)序儀大小的制約，將DNA作為一種通用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)目前還不切實(shí)際，但這一領(lǐng)域正在快速發(fā)展，未來5年到10年內(nèi)有望開發(fā)出比傳統(tǒng)數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備更快、更小、更便宜的DNA存儲(chǔ)技術(shù)。