美國科學(xué)家展示了一種利用DNA全方位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算的技術(shù)，即重復(fù)存儲(chǔ)、檢索、計(jì)算、擦除或重寫數(shù)據(jù)，而以前的DNA技術(shù)只能完成其中部分任務(wù)。相關(guān)論文22日發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》雜志。

雖然DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)取得了一定進(jìn)展，但要開發(fā)一種涵蓋傳統(tǒng)電子設(shè)備所有功能的DNA技術(shù)卻很難實(shí)現(xiàn)。這包括存儲(chǔ)和移動(dòng)數(shù)據(jù)的能力；讀取、擦除、重寫、重新加載或計(jì)算特定數(shù)據(jù)文件的能力，并以可編程和可重復(fù)的方式完成所有這些操作。新研究證明，這些基于DNA的技術(shù)是可行的。

北卡羅來納州立大學(xué)和約翰斯·霍普金斯大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了一種名為“樹狀膠體”的聚合物結(jié)構(gòu)，它們從微觀尺度開始，以分層的方式彼此分支，形成了納米級(jí)纖維網(wǎng)絡(luò)。這種形態(tài)創(chuàng)造了一種具有高表面積的結(jié)構(gòu)，能在不犧牲數(shù)據(jù)密度的情況下將DNA沉積在納米纖維之間，而超高的數(shù)據(jù)密度正是DNA在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的吸引力所在。

研究人員稱，人們可把相當(dāng)于一千臺(tái)筆記本電腦的數(shù)據(jù)量存入與橡皮擦大小的DNA存儲(chǔ)設(shè)備中。

將DNA信息與存儲(chǔ)它的納米纖維區(qū)分開來，使研究人員可直接從材料表面復(fù)制DNA信息而不會(huì)損害DNA。他們還可擦除目標(biāo)DNA片段，然后重寫到同一表面，就像刪除和重寫硬盤存儲(chǔ)的信息一樣。由此，新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全方位的DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算功能。此外，他們將DNA沉積在樹狀膠體材料上，以利于保存DNA。

研究證明，這種名為“原始DNA存儲(chǔ)、計(jì)算和引擎”的新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算技術(shù)，能解決簡單的數(shù)獨(dú)和象棋問題。測試表明，它可在商用空間內(nèi)安全地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長達(dá)數(shù)千年，而不會(huì)降低存儲(chǔ)信息的DNA質(zhì)量。

（記者張佳欣）

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