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新技术可以“预览”DNA存储数据文件。

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新技术可以“预览”DNA存储数据文件,科学和技术日报,北京,6月10日(记者张梦姌)-美国北卡罗来纳州立大学的研究人员把DNA数据存储的长期挑战变成实用工具,为用户提供“预览”存储的数据文件,根据《自然通讯》10日发表的一项新成果,例如,一个图像文件的缩略图版本。这使得整个DNA存储系统更加高效和兼容。随着全球数据量的不断增加,传统的存储体系结构如硬盘、磁带等越来越难以满足数据存储的需求。随着这些设备逐渐达到存储极限,DNA被提出作为一种长期存储解决方案,这是一种非常有吸引力的技术,因为只需要一个小片段就可以存储大量的数据,信息可以长期保存,而且非常节能。

但是科学家们还不能“预览”DNA文件中的数据——如果你想知道文件是什么,就必须“打开”整个文件。据研究人员称,大多数系统使用聚合酶链反应(PCR)来识别和提取特定的文件。具体地说,使用与相应引物的结合序列匹配的小DNA引物来识别包含所需文件的DNA链。然后利用PCR技术对相关DNA链进行大量复制,然后对整个样品进行测序。这个过程会复制大量的目标DNA链,但目标链的信号比样本的其他部分强,这样就可以识别目标DNA序列并读取文件。

然而,DNA数据存储研究人员面临的一个巨大挑战是,如果两个或多个文件具有相似的文件名,PCR会无意中复制多个数据文件的片段。因此,用户必须为文件指定一个完全不同的名称,以避免数据混淆。这一次,北卡罗来纳州立大学的研究小组开发了这项技术,使用类似的文件名来打开整个文件或文件的特定子集。这是通过在命名文件和给定的文件子集时使用特定的命名约定来实现的。研究人员可以根据PCR过程的几个参数,如温度、样本中DNA浓度、样本中试剂类型和浓度,选择是“打开”整个文件还是只“打开”其“预览”版本。

这项新技术的优点在于效率和成本。”如果你不确定哪个文件包含你想要的数据,你不必对所有潜在文件中的所有DNA进行排序。相反,你也可以对DNA文件中较小的部分进行排序,作为预览,”论文的第一作者和研究人员凯尔·托梅克说。研究小组成员表示,这项技术已经证明了与其他文件类型广泛兼容的能力,他们正在寻找行业合作伙伴,帮助探索这项技术的商业可行性【编辑:叶潘。