DNA存储信息的能力得到提升

一个跨学科研究人员小组发现了一种新技术，可以以前所未有的准确性和效率在DNA信息中存储这种情况，在本例中为“绿野仙踪”，译为世界语。该技术利用DNA交链的信息存储能力，以持久且紧凑的方式编码和检索信息。

该技术在本周《美国科学院院刊》上的一篇论文中进行了描述。

这项研究的作者之一，分子生物学副教授伊利亚·芬克尔斯坦(Ilya Finkelstein)表示：“关键的突破是一种编码算法，即使在存储过程中DNA链部分受损时，也可以准确地检索信息。”

人类正在以比过去高得多的速度创建信息，这促使人们需要一种有效地存储更多信息并且持续时间长的方式。诸如Google和Microsoft之类的公司正在探索使用DNA存储信息的公司。

与Finkelstein合作进行这项研究的研究科学家斯蒂芬·琼斯(Stephen Jones)说：“我们需要一种存储这些数据的方法，以便可以随时随地以可读的格式获得这些数据。”Bill Press，计算机科学与整合生物学联合任命的教授;和博士学位校友约翰·霍金斯(John Hawkins)。“这个想法利用了数十亿年来生物学的优势：将大量信息存储在一个很小的空间中，可以持续很长时间。DNA不会占用太多空间，可以在室温下存储它，可以持续数十万年。”

DNA的效率是当前存储方法的500万倍。换句话说，一滴DNA可以存储与两个装有数据服务器的沃尔玛相同数量的信息。而且，DNA不需要永久性的冷却和容易发生机械故障的硬盘。

只有一个问题：DNA容易出错。当遗传密码有错误时，它与计算机密码有错误时有很大不同。计算机代码中的错误往往显示为代码中的空白点。DNA序列中的错误显示为插入或缺失。问题在于，当DNA中删除或添加某些东西时，整个序列会移动，而没有空白点可以提醒任何人。

以前，当信息存储在DNA中时，需要保存的信息片段(例如小说中的一段)将重复10到15次。读取信息后，将对重复进行比较以消除任何插入或删除。

琼斯说：“我们找到了一种更像网格的方式来构建信息的方法。”“每条信息都会增强其他信息。这样一来，它只需读取一次即可。”

研究人员开发的语言还避免了容易出错或难以阅读的DNA部分。语言的参数也可以随所存储信息的类型而变化。例如，在一本小说中丢掉单词并不像在纳税申报表中丢掉零一样大。

为了演示如何从降解的DNA中检索信息，研究小组将其“绿野仙踪”代码置于高温和极端潮湿的环境中。即使这些恶劣条件损坏了DNA链，所有信息仍然可以成功解码。

霍金斯说：“我们试图同时解决该过程中的所有问题，”霍金斯最近在UT的奥登大学计算工程与科学学院任职。“最终我们取得了非凡的成就。”

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