清华大学突破 DNA 存储瓶颈:理论检索 196.72 MB/s,1.5 m³ 存储 2.67 亿 TB 数据

xxn 阅读:96935 2025-03-01 16:00:09 评论:0

根据 IT之家于 3 月 1 日的报道,清华大学于 2 月 27 日公布了一项新研究,机械系的熊卓课题组开发了名为“细菌彩珠硬盘”的创新存储设备,其理论检索速度可达到 196.72MB/s,而1.5立方米的普通家庭冰箱可以存储近 260700 PB 的数据。

这一技术采用了工程化活体存储微球(Engineered Living Memory Microspheroids,简称 ELMM),有效突破了传统 DNA 存储的瓶颈,结合了高存储密度、长久耐用、低能耗以及出色的安全性,为未来大规模数据存储带来了崭新方案。

根据 IT之家的注释,研究团队将编码后的 DNA 信息导入带荧光标记的质粒,再将其转化为细菌内,通过微流控技术将这些细菌封装在水凝胶微球当中,从而形成“细菌彩珠硬盘”(ELMM)。

图 1.以“细菌彩珠硬盘”为基础的 DNA 存储系统

微球上的彩色荧光标记有助于实现快速数据检索和分类,类似于硬盘中的磁道,不同色彩的荧光代表不同的数据类别,使得所需信息的快速定位成为可能。

图 2.传统 DNA 存储系统(a)与“细菌彩珠硬盘”DNA 存储系统(b)的操作流程

ELMM在室温条件下表现出长期的稳定性,经过数次冻干和复水循环后,其功能依旧完整。借助荧光辅助分选(FAS)技术,即使数据的复制量很小,也可以实现快速检索,理论检索速度可达196.72MB/s。

该研究打破了传统 DNA 存储在数据检索速度、存储成本和数据稳定性等方面的限制。理论上,1.5立方米的空间(相当于一个普通家庭冰箱)可以利用这种技术存储约 260700 PB(相当于 266956800 TB 或 273363763200 GB)的庞大数据。

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