化工儀器網(wǎng)首頁(yè)>資訊中心>前瞻趨勢(shì)>正文

DNA存儲(chǔ)前景廣闊 合成與測(cè)序技術(shù)突破帶來(lái)商用曙光
2021年12月04日 10:59:46 來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點(diǎn)擊量：29951

近日，東南大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在DNA存儲(chǔ)技術(shù)取得突破，成功將該校校訓(xùn)“止于至善”存入一段DNA序列并成功讀取出來(lái)。相關(guān)成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上發(fā)表。

　　【化工儀器網(wǎng) 前瞻趨勢(shì)】近日，東南大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在DNA存儲(chǔ)技術(shù)取得突破，成功將該校校訓(xùn)“止于至善”存入一段DNA序列并成功讀取出來(lái)。相關(guān)成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上發(fā)表。
 
　　將DNA作存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的“硬盤”看似天方夜談，但早在上世紀(jì)末這一技術(shù)就已經(jīng)萌芽。2012年，美國(guó)哈佛大學(xué)教授Church成功在DNA中存儲(chǔ)了一本5萬(wàn)字的圖書，掀起了DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的熱潮?，F(xiàn)代數(shù)字技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的原理是將原本的內(nèi)容用0和1來(lái)表示，而DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的原理與之類似，用DNA的四種基本堿基單元A、T、C、G代替數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)的0和1。而且堿基單元有四個(gè)，可以表示更多的狀態(tài)。
 
　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)據(jù)爆炸式增長(zhǎng)的時(shí)代，人類產(chǎn)生數(shù)據(jù)的速度變得越來(lái)越快。據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)預(yù)測(cè)，2025年，全球數(shù)據(jù)量將達(dá)到175ZB(澤字節(jié))，5年年均復(fù)合增長(zhǎng)率31.8%。面對(duì)持續(xù)快速積累的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式正面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)容量達(dá)到上限的風(fēng)險(xiǎn)下，研發(fā)新的存儲(chǔ)介質(zhì)和存儲(chǔ)方案已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展必須解決的問(wèn)題。
 
　　DNA作為生物遺傳信息的存儲(chǔ)器，不但存儲(chǔ)密度高，雙螺旋立體結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)量與傳統(tǒng)儲(chǔ)存方式相比有多個(gè)數(shù)量級(jí)的飛躍，僅需1kg就可以儲(chǔ)存目前人類的所有信息，而且存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、損耗率低，在自然環(huán)境中可以保存數(shù)據(jù)數(shù)千年之久，傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式僅十年就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)損失情況。因此DNA存儲(chǔ)已經(jīng)成為下一代存儲(chǔ)技術(shù)的熱點(diǎn)，有望以更小規(guī)模的數(shù)據(jù)中心解決海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題。
 
　　近年來(lái)，DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)在不斷發(fā)展，但是在寫入與讀取這兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的核心技術(shù)上仍有很大的難題，主要包括合成成本高、合成速度慢、數(shù)據(jù)讀取時(shí)間長(zhǎng)、隨機(jī)讀寫困難等。這些問(wèn)題成為DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)商用的瓶頸。而東南大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在多個(gè)方面都取得了突破。
 
　　研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)了DNA合成與測(cè)序環(huán)節(jié)的一體化，并且將儀器設(shè)備小型化，改變了原有DNA存儲(chǔ)技術(shù)路線合成與測(cè)序環(huán)節(jié)分開、需要使用操作復(fù)雜的大型儀器設(shè)備的情況，使DNA存儲(chǔ)更加方便。另外，研究團(tuán)隊(duì)還解決了國(guó)外主流DNA存儲(chǔ)技術(shù)只能順序讀取的問(wèn)題。運(yùn)用電化學(xué)方法取代傳統(tǒng)的化學(xué)合成法，將DNA序列固定在不同的電極上，只需要找到對(duì)應(yīng)的電極即可讀取需要的信息，而不必對(duì)整個(gè)DNA序列進(jìn)行測(cè)序。下一步，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在全固態(tài)的DNA存儲(chǔ)設(shè)備研發(fā)上做出突破，擺脫DNA合成與測(cè)序時(shí)對(duì)液體試劑的依賴。
 
　　技術(shù)的突破讓DNA存儲(chǔ)技術(shù)在商用化的道路上前進(jìn)了一步。雖然目前以DNA存儲(chǔ)為代表的碳基存儲(chǔ)方式還在發(fā)展初期，但取代傳統(tǒng)的硅基存儲(chǔ)方式已經(jīng)不是科學(xué)幻想。隨著DNA編碼和測(cè)序技術(shù)的發(fā)展以及全球越來(lái)越大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓力，DNA存儲(chǔ)技術(shù)也將加速發(fā)展。這不但將催生出龐大的DNA存儲(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)，對(duì)而且于生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等同樣需要DNA測(cè)序技術(shù)的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，合成與測(cè)序技術(shù)的發(fā)展也將帶來(lái)重大變化。
 
　　(資料來(lái)源: 新華網(wǎng))
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院引進(jìn)分子相互作用儀中標(biāo)結(jié)果公告

    項(xiàng)目名稱：南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院引進(jìn)分子相互作用儀項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：0628-234111104033/03，招標(biāo)范圍：醫(yī)療器械，招標(biāo)...
    2025-01-23 15:44:12

  • 預(yù)算900萬(wàn) 中日友好醫(yī)院采購(gòu)醫(yī)療設(shè)備

    近日，中日友好醫(yī)院就“ 醫(yī)療設(shè)備更新項(xiàng)目第十批”發(fā)布多項(xiàng)招標(biāo)公告，預(yù)算金額為900萬(wàn)元，涉及光學(xué)相關(guān)斷層掃描儀、PCR儀、彩色超聲...
    2025-01-23 10:49:52

  • 7657.8萬(wàn)元 塔里木大學(xué)近期儀器采購(gòu)意向

    近期，塔里木大學(xué)連續(xù)發(fā)布多項(xiàng)儀器設(shè)備采購(gòu)意向，預(yù)算金額達(dá)7657.8萬(wàn)元。
    2025-01-22 09:49:38

  • 預(yù)算超1.3億！中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)近期采購(gòu)意向來(lái)了

    近期，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)連續(xù)發(fā)布多項(xiàng)儀器設(shè)備采購(gòu)意向，預(yù)算金額達(dá)13245.23萬(wàn)元。涉及儀器設(shè)備包括納米流式分析儀、數(shù)字PCR儀、細(xì)胞...
    2025-01-17 15:31:51

  • 大額投資流向分子診斷和半導(dǎo)體 2024年儀器行業(yè)超億元融資盤點(diǎn)

    2024年儀器行業(yè)融資熱潮不斷，共有19家企業(yè)完成超億元融資。分子診斷領(lǐng)域，特別是數(shù)字PCR和分子POCT技術(shù)受到投資者重點(diǎn)關(guān)注；...
    2025-01-17 10:25:58

  • 預(yù)算366萬(wàn) 廣東輕工職業(yè)技術(shù)大學(xué)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

    近日，廣東輕工職業(yè)技術(shù)大學(xué)就“廣東輕工職業(yè)技術(shù)大學(xué)食品與生物技術(shù)學(xué)院省級(jí)工程技術(shù)中心設(shè)備更新項(xiàng)目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為36...
    2025-01-16 13:36:55

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。