微軟正研發個設備，要用 DNA 來存儲數據，這是個什麼東西？｜潮科技

數據噴井，原有存儲技術卡在瓶頸時，微軟相信使得你成為你存在的那部分——DNA，會讓問題迎刃而解。

麻省理工評論報道稱，基於先前對 DNA 存儲電影、文件的研究，微軟正開發一種使用生物學替代磁帶驅動器（ tape drives）的設備。

微軟研究院的計算機架構師表示，他們定下了個“小目標”：近十年內，建立在數據中心內基於 DNA 運轉的運營存儲系統。按照微軟的構想，“三年內，原型商業化系統要能以 DNA 存儲我們一個數據中心一定量的數據。”最終設備的模樣，可能與20 世紀 70 年代 Xerox 複印機尺寸相當。

事實上，微軟的目標遠更雄心勃勃，微軟研究院合夥架構師 Doug Carmean 表示，希望有朝一日，能直接標榜為“用 DNA 存儲 ”（Your Storage with DNA）。這意味著，過去用以存檔信息的常用方式——磁帶驅動（ tape drives）將落下帷幕。

讓微軟惦念著的，正是 DNA 存儲技術。

DNA 是絕大部分生物體內有的遺傳基因，學術上稱為核糖核苷酸，由腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四對鹼基對組成。別看僅有四對鹼基，世界約 75 億人模樣等各異，起決定性作用的便是 DNA。這同時說明， DNA 其背後蘊藏著的整套遺傳編碼機制，能寫入信息量之龐大。

知乎網友 talich以莫爾斯電碼能發的信息做類比，他稱只要有時間空間，DNA 能寫入的信息想要多少有多少。有研究人員表示，1 克 DNA 能容納455 EB（艾字節）數據，相當於 4550 億 GB 字節的數據，而 5EB 就相當於至今全世界人類所講過的話語，能存儲的數據容量相當恐怖。

何況，DNA 存儲數千年後，若保存完整，提取出來後依然能讀取。因此你會看到，很多科學家孜孜不倦想從“古人”身上“挖”些什麼，DNA 是揭密一切的關鍵。

反觀市面在賣的臺式機硬盤，6 TB 已是比較強大的存儲容量，由於化學降解，數據能保存的時間 50 年基本是極限。且隨著存儲信息呈指數增長，用來存儲的數據中心恐怕也得翻倍。

IDC 預計，今年全球範圍內保存的數字化數據將達到 16 萬億 GB ，這些將存儲在數據中心，未來，微軟首席研究員卡林-施特勞斯指出，或許一個鞋盒大小的 DNA 存儲介質，就能相當 100 個大型數據中心存儲數據的能力。

正因 DNA 有高密度，每立方毫米能保存 1,000,000,000,000,000,000 字節的信息，及高效、存儲量大、存儲時間長、易獲取且免維護等優點，才會有微軟等科技公司都相聚該技術的前沿。

在微軟看來，DNA 是長期存儲數據的最佳介質。去年他們宣佈贏得突破，還僅利用 DNA 存儲技術完成約 100 部經典文學作品約 200MB 的數據保存工作，但這數字距離先前描繪的美好景象仍差距不小。

成本問題很實際，將數字位轉化為 DNA 代碼（A、G、C、T），製造 DNA 鏈的化學過程費時費力。麻省理工評論稱，微軟示範的項目中，使用了 13,448,372 個獨特的DNA片段。專家說，在公開市場上購買這麼多材料將花費 80 萬美元。

要想廣泛應用，微軟表示至少得把成本降低 1 萬倍，這在許多專家來看很難實現，不過微軟相信，等計算機行業需求到了，自然就會發生。

目前將數據自動寫入 DNA 的水平還有限，依據實驗數據，速率大概僅有 400 字節/秒。因此，早期的存儲技術更可能侷限於特殊情況使用，包括需要根據法律或法規原因存檔的數據，例如警察機構視頻或醫療記錄。未來，微軟表示需要將寫入水平提高至 100 M字節/秒。

此外，該技術中用的 DNA 是人工合成的，這方面，微軟與 DNA 製造商 Twist Bioscience 達成合作，後者主要做提高 DNA 產量的活。

儘管，微軟未給出詳盡的產品細節計劃，但至少看得出，DNA 存儲作為來自未來的技術，給今後巨量的數據存儲以想象空間，同時也為微軟帶來更多進展的可能。

畢竟微軟是雲計算領域的老二，前有亞馬遜以絕對領先的市場份額優勢“傲視群雄”，後有各類科技巨頭窮追不捨。微軟至少得要在保住市場地位的情況下，再談搶亞馬遜的“盤中食”。最近微軟都把數據中心開到非洲去了，當數據中心愈積累愈多，如何提升數據存儲的效率，利用最小的空間，幹更多的事，DNA 存儲技術說不定能帶來革命性變化。

微軟未雨綢繆，結果究竟會怎樣，還挺讓人期待。