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陈根:你身体里的DNA,藏着整个人类文明的记忆

时间:2026-02-12 15:44:19
陈根:你身体里的DNA,藏着整个人类文明的记忆
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DNA存储技术能够成为储存人类文明记忆的可行方式,其通过高密度、长寿命和低损耗的特性,为人类文明信息的长期保存提供了新的解决方案。具体分析如下:DNA存储的信息密度极高:单个细胞的DNA拉直后长度超过一米,包含30亿碱基对,信息密度远超现有存储介质。一个碱基对可用两个二进制位表示,30亿碱基对的DNA可存储约7GB数据,而仅需一公斤DNA即可容纳人类所有数据,体积仅相当于一个冰箱。相比之下,传统数据中心存储10亿GB数据需数个足球场空间,建设和维护成本高达10亿美元。DNA存储的稳定性极强:在干燥、避光和稳定温度条件下,DNA可保存数千万年而不衰减,远超纸张、硬盘和石头等传统介质。例如,科学家从史前蚊子琥珀中提取的恐龙基因,仍能还原其生物信息。这一特性使DNA成为跨越时间尺度的理想存储载体,可确保人类文明知识长期留存。DNA存储技术已取得突破性进展:存储内容多样化:自上世纪末以来,科学家已将图案、质能方程、音乐和文字档案等存入DNA。例如,1999年艺术家Joe Davis将35字节的《小维纳斯》图案存入28个核苷酸的DNA链;2010年科学家将参与人造细胞项目的科学家名字刻入DNA。随机读取功能实现:微软和华盛顿大学开发出技术,可通过酶定位并复制DNA中特定片段,实现局部读取,解决了传统测序需全链读取的难题。合成速度与吞吐量提升:2021年微软推出纳米级DNA存储器,每平方厘米可同时合成2650条碱基序列,吞吐量从个位提升至千位,合成速度达每秒兆字节(MB),较此前每秒千字节(KB)提升6个数量级。DNA存储的成本持续下降:当前DNA存储成本为每万亿字节(TB)8亿美元,虽高于磁带存储(每TB 16美元以下),但传统数据中心维护成本高且需定期更新硬件。DNA存储密度大、体积小、寿命长的优势,使其在长期部署中更具竞争力。例如,基因测序成本从27亿美元降至1000美元,显示技术普及潜力。随着生物技术发展,DNA存储或很快实现商业化。DNA存储技术对人类文明的意义重大:短期来看,大数据与人工智能爆发需新兴算力支持,DNA存储可能成为智能新大陆;长期而言,它如同“有史前蚊子的琥珀”,可默默记录人类文明传奇。若未来物种未发现人类遗骸,DNA存储或成为证明人类存在的唯一证据。
时间:2026-02-12 15:44:25
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