清華大學(xué)機(jī)械工程系熊卓教授團(tuán)隊(duì)近期取得了一項(xiàng)突破性進(jìn)展，他們研發(fā)出了一種全新的DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，這一創(chuàng)新技術(shù)有望為大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。

這項(xiàng)技術(shù)的核心在于一種被稱(chēng)為“細(xì)菌彩珠硬盤(pán)”的工程化活體存儲(chǔ)微球。這些微小的球體攜帶著彩色熒光標(biāo)記，能夠以一種獨(dú)特的方式存儲(chǔ)信息。相比于傳統(tǒng)的DNA存儲(chǔ)方法，細(xì)菌彩珠硬盤(pán)不僅提高了數(shù)據(jù)檢索的效率，還顯著降低了存儲(chǔ)成本，并增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)DNA存儲(chǔ)技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)，如檢索速度慢、成本高以及數(shù)據(jù)易受損等。而細(xì)菌彩珠硬盤(pán)通過(guò)利用細(xì)菌產(chǎn)生的熒光作為標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速檢索和高效分類(lèi)。據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，該系統(tǒng)的理論檢索速度可達(dá)到驚人的196.72MB/s，這一速度遠(yuǎn)超現(xiàn)有技術(shù)。

更為引人注目的是，細(xì)菌彩珠硬盤(pán)的存儲(chǔ)容量極為龐大。以一個(gè)普通家庭冰箱的體積（約1.5立方米）為例，該系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)約260700PB的信息，這相當(dāng)于2.6億TB的數(shù)據(jù)量。為了直觀(guān)理解這一數(shù)字，我們可以將其與百度網(wǎng)盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量進(jìn)行對(duì)比。截至2022年11月，百度網(wǎng)盤(pán)的用戶(hù)規(guī)模已達(dá)到8億，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)總量超過(guò)1億TB。這意味著，不到半個(gè)冰箱體積的細(xì)菌彩珠硬盤(pán)，就能輕松容納百度網(wǎng)盤(pán)所有的數(shù)據(jù)。

熊卓教授團(tuán)隊(duì)的這一研究成果不僅突破了現(xiàn)有DNA存儲(chǔ)的技術(shù)瓶頸，還為DNA存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用開(kāi)辟了新的道路。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式已難以滿(mǎn)足這一需求。而細(xì)菌彩珠硬盤(pán)憑借其高效、穩(wěn)定且可持續(xù)的存儲(chǔ)解決方案，有望成為未來(lái)大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。

DNA存儲(chǔ)技術(shù)作為一種創(chuàng)新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，其原理基于DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。通過(guò)利用DNA分子的四種堿基（A、T、C、G）來(lái)編碼信息，每個(gè)堿基可以代表一個(gè)二進(jìn)制位（bit）。通過(guò)特定的算法，可以將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成DNA序列，從而實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)。這一過(guò)程既精確又高效，為大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了新的可能。

該研究成果已在《先進(jìn)材料》期刊上發(fā)表，引起了廣泛的關(guān)注和討論。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，細(xì)菌彩珠硬盤(pán)有望成為未來(lái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的一顆璀璨明星，為人類(lèi)社會(huì)的信息化進(jìn)程貢獻(xiàn)新的力量。