人形移動硬碟了解一下？

科技 02-28

在動畫《哆啦 A 夢》里出現過的各種神奇道具都曾經讓童年的我們羨慕不已，其中讓成績爛到爆的大雄吃了以後成績突飛猛進的記憶麵包無疑是我們在臨近考試時最希望得到的東西了。

當然不止是考試，從古代人類結繩記事起到今天層出不窮提高記憶力的方法，記憶一直在小到一個人的日常生活，大到全人類知識和經驗的傳承以及延續中扮演著重要作用。

為了方便保存並傳承這些記憶，人類發明了文字，發明了紙筆，到現代更是發明了電腦......然而這些發明始終需要我們的大腦主動地去「理解」並「學習」前人留下的記憶，並不像記憶麵包那樣吃下去記憶就能自動「出現」在腦子裡了。

近年來興起的一項名為「DNA 存儲」的技術或許能讓你成為一本行走的百科全書。

DNA 移動硬碟

1946 年 2 月 14 日，世界上第一台電子計算機 ENIAC 在美國誕生，佔地 170 平方米，重達 30 噸，而且起初並沒有存儲空間；

ENIAC

1956 年，IBM 推出了 350 RAMAC，成為世界首個硬碟。雖說它足有兩個冰箱的寬度，但是其存儲容量僅有 5MB；

IBM 350 RAMAC

此後，硬碟不斷變小，存儲空間也不斷地增加。到今天，一部智能手機的存儲空間基本上都從 32、64GB 起步了。然而即使是這樣，在拍個動輒一分鐘幾百兆的 4K 視頻，下個大型遊戲幾十 GB 的今天，大家還是在吐槽空間不夠用不是么？

於是科學家們將視線從傳統的存儲介質轉移到了一個人人生來就有的存儲介質——DNA 上。

作為地球上的絕大部分生物都攜帶的遺傳物質，DNA 具有體積小且耐用的特點，能保存很長時間（這也是為什麼科幻片能有利用恐龍 DNA 將恐龍復活的橋段的原因了）；此外，DNA 的信息存儲密度十分巨大，據估算可達到 215PB/克（1PB=1024TB），1 克 DNA 的容量即可等同於一個數據中心的容量了。

將來的數據中心恐怕會是由一排排 DNA 組成了

而要想在 DNA 中存儲與取出數據，要做的也只是設計一套密碼錶，將數據從二進位的 1 和 0 轉譯成 DNA 分子中的四種核苷酸鹼基 AGCT，即腺嘌呤（Adenine）、鳥嘌呤（Guanine）、胞嘧啶（Cytosine）、胸腺嘧啶（Thymine），反之亦然。

事實上，針對 DNA 存儲的實際研究也早已開始。

像微軟在 2016 年 4 月就從生物初創公司 Twist Bioscience 那裡購買了 1000 萬個 DNA 分子，用於研究在 DNA 上存儲數據的技術。

而在近日，微軟與華盛頓大學分子信息系統實驗室（MISL）合作，將總大小為 200.2MB 的 35 個文件數據存儲到了 1300 萬的 DNA 中，並在一個有 1030 萬條 DNA 序列的池裡找到並解碼了這些數據，且過程中沒有發生數據丟失的情況。

而在這次實驗中，科學家們也使用了一種名為「隨機存取」（Random Access，借鑒了計算機上的隨機存取內存（RAM））的技術以實現對數據位置的確定以及解碼，通過改進的演算法，DNA 解碼時的容錯率也得到了很大提高，至少沒有發生數據丟失的結果即是證明。

這麼誘人的技術為何遲遲未推廣呢？成本自然是關鍵因素。雖然微軟並沒有透露此次項目的成本，但以合成這些 DNA 的 Twist Bioscience 賣給企業用戶每個鹼基 0.04 美分的單價計算，這個項目用到的 15 億個鹼基大概就要花費掉 6000 萬美元。當然，這還僅僅是存儲 200MB 數據的費用。

此外，這些被人工合成的 DNA 並不能被人類的大腦所識別，要想達到「記憶麵包」那樣的效果，腦機介面等技術更是難題。

但是，如果未來那一天真的到來了，我們會變成硬碟嗎？