video: A new coding method, described in a research study in Science, allows researchers to maximize the data storage capacity of DNA. This material relates to a paper that appeared in the 3 March, issue of Science, published by AAAS. The paper, by Y. Erlich at New York Genome Center in New York, NY, and colleagues was titled, "DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture." view more
Credit: Columbia University and New York Genome Center
研究人员创建了一种在DNA中储存数码信息的方法，它接近于理论上的最大值。DNA是一种极佳的储存数据的介质，因为它有着高度的耐久性和信息密度。DNA同样也天然配备了复制其所保持信息的工具。然而，先前的将信息储存于DNA的尝试没有达到其理论阈值，且它们中有些在信息检索中存在缺陷。信息检索可以出错的一个关键原因是因为DNA合成以及在研究中所用的某些技术可导致寡核苷酸的代表不均。在这里，Yaniv Erlich和Dina Zielinski研发了一种名叫DNA Fountain的方法，它能帮助调整寡核苷酸中的这些差异。它依赖于一种编码技术，在这种技术中，信息被随机封装并接着被有序地组装，其过程类似互联网运作。在DNA Fountain的案例中，更多的寡核苷酸被编码以表达比所需更多的“信息”，为了将错误降至最低，该系统会优选高品质的寡核苷酸而非受损的寡核苷酸。因此，如果有某些寡核苷酸丢失或受损，所储存的所有信息仍然可被表达。作者用DNA Fountain来编码一个有2,146,816字节的单一压缩文件并将其储存到DNA内，该压缩文件代表了一个完整的图形操作系统、一部电影及其它文件。他们成功地检索到了完整的信息集，鉴于所用遗传物质的密度，该信息集已经接近理论上的上限。最后，随着寡核苷酸的复制，错误也可能会增加，但作者报告说，在寡核苷酸经过多轮复制且显示出比原先品质下降之后，DNA Fountain仍能被充分回收。
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