微软正研发个设备, 要用 DNA 来存储数据, 这是个什么东西? | 潮科技

数据喷井，原有存储技术卡在瓶颈时，微软相信使得你成为你存在的那部分——DNA，会让问题迎刃而解。

麻省理工评论报道称，基于先前对 DNA 存储电影、文件的研究，微软正开发一种使用生物学替代磁带驱动器（ tape drives）的设备。

微软研究院的计算机架构师表示，他们定下了个“小目标”：近十年内，建立在数据中心内基于 DNA 运转的运营存储系统。按照微软的构想，“三年内，原型商业化系统要能以 DNA 存储我们一个数据中心一定量的数据。”最终设备的模样，可能与20 世纪 70 年代 Xerox 复印机尺寸相当。

事实上，微软的目标远更雄心勃勃，微软研究院合伙架构师 Doug Carmean 表示，希望有朝一日，能直接标榜为“用 DNA 存储 ”（Your Storage with DNA）。这意味着，过去用以存档信息的常用方式——磁带驱动（ tape drives）将落下帷幕。

让微软惦念着的，正是 DNA 存储技术。

DNA 是绝大部分生物体内有的遗传基因，学术上称为核糖核苷酸，由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四对碱基对组成。别看仅有四对碱基，世界约 75 亿人模样等各异，起决定性作用的便是 DNA。这同时说明， DNA 其背后蕴藏着的整套遗传编码机制，能写入信息量之庞大。

知乎网友 talich 以莫尔斯电码能发的信息做类比，他称只要有时间空间，DNA 能写入的信息想要多少有多少。有研究人员表示，1 克 DNA 能容纳 455 EB（艾字节）数据，相当于 4550 亿 GB 字节的数据，而 5EB 就相当于至今全世界人类所讲过的话语，能存储的数据容量相当恐怖。

何况，DNA 存储数千年后，若保存完整，提取出来后依然能读取。因此你会看到，很多科学家孜孜不倦想从“古人”身上“挖”些什么，DNA 是揭密一切的关键。

反观市面在卖的台式机硬盘，6 TB 已是比较强大的存储容量，由于化学降解，数据能保存的时间 50 年基本是极限。且随着存储信息呈指数增长，用来存储的数据中心恐怕也得翻倍。

IDC 预计，今年全球范围内保存的数字化数据将达到 16 万亿 GB ，这些将存储在数据中心，未来，微软首席研究员卡林-施特劳斯指出，或许一个鞋盒大小的 DNA 存储介质，就能相当 100 个大型数据中心存储数据的能力。

正因 DNA 有高密度，每立方毫米能保存 1,000,000,000,000,000,000 字节的信息，及高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护等优点，才会有微软等科技公司都相聚该技术的前沿。

在微软看来，DNA 是长期存储数据的最佳介质。去年他们宣布赢得突破，还仅利用 DNA 存储技术完成约 100 部经典文学作品约 200MB 的数据保存工作，但这数字距离先前描绘的美好景象仍差距不小。

成本问题很实际，将数字位转化为 DNA 代码（A、G、C、T），制造 DNA 链的化学过程费时费力。麻省理工评论称，微软示范的项目中，使用了 13,448,372 个独特的DNA片段。专家说，在公开市场上购买这么多材料将花费 80 万美元。

要想广泛应用，微软表示至少得把成本降低 1 万倍，这在许多专家来看很难实现，不过微软相信，等计算机行业需求到了，自然就会发生。

目前将数据自动写入 DNA 的水平还有限，依据实验数据，速率大概仅有 400 字节/秒。因此，早期的存储技术更可能局限于特殊情况使用，包括需要根据法律或法规原因存档的数据，例如警察机构视频或医疗记录。未来，微软表示需要将写入水平提高至 100 M字节/秒。

此外，该技术中用的 DNA 是人工合成的，这方面，微软与 DNA 制造商 Twist Bioscience 达成合作，后者主要做提高 DNA 产量的活。

尽管，微软未给出详尽的产品细节计划，但至少看得出，DNA 存储作为来自未来的技术，给今后巨量的数据存储以想象空间，同时也为微软带来更多进展的可能。

毕竟微软是云计算领域的老二，前有亚马逊以绝对领先的市场份额优势“傲视群雄”，后有各类科技巨头穷追不舍。微软至少得要在保住市场地位的情况下，再谈抢亚马逊的“盘中食”。最近微软都把数据中心开到非洲去了，当数据中心愈积累愈多，如何提升数据存储的效率，利用最小的空间，干更多的事，DNA 存储技术说不定能带来革命性变化。

微软未雨绸缪，结果究竟会怎样，还挺让人期待。