DNA數據存儲：攜帶世界數字信息的遺傳密碼

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  量子運行遠見
• 2021 年 12 月 14 日

洞察總結

DNA 資料儲存是一種可持續且緊湊的大量資料儲存方法，可以改變我們處理數位資訊的方式。 隨著這項技術變得越來越容易使用，它可以提供一種持久且安全的方式來儲存從個人照片到重要國家檔案的所有內容。 這種轉變的更廣泛影響可能包括在生物技術領域創造新的就業機會、減少電子廢物，並在此過程中重塑我們的數位格局。

DNA數據存儲環境

DNA數據存儲是指將數字數據存儲在存儲遺傳信息的高密度分子中。 基於 DNA 的存儲具有多重優勢：可持續、緊湊並且可以輕鬆存儲大量數據。 DNA 分子也非常穩定，可以輕鬆讀取、解釋和復制。 

全球數據儲存在龐大的數據中心中，這些數據中心通常有足球場那麼大，分佈在世界各地。 隨著全球資料儲存需求的增加，更廣泛的資料中心和大量能源對於容納數位資訊儲存變得至關重要。 滿足全球資料儲存需求所需的資本和維護成本不斷增加，因此需要更永續的資料儲存替代方案，例如 DNA 儲存。 

DNA 儲存需要合成、定序和嵌入代碼，以編碼每克多達 17 艾字節的資訊。 從理論上講，這意味著一個裝滿 DNA 的咖啡杯可以儲存世界上的數位資訊。 科學家已經可以在 DNA 中儲存音樂、影片、圖片和文字。 然而，要讓 DNA 資料儲存成為可行的儲存替代方案，篩選 DNA 資料的簡單方法至關重要。 

破壞性影響 

隨著 DNA 資料儲存技術變得更加經濟實惠且易於使用，人們也許能夠將他們的整個數位生活（從照片和影片到醫療記錄和個人文件）儲存在 DNA 中。 這項壯舉可以為人們日益關注的因硬體故障或過時而導致的數位資料遺失提供解決方案。 此外，它還可以提供一種更永續、更節省空間的方法來為子孫後代保存個人歷史，因為如果保存得當，DNA 可以保存數千年。

對企業來說，DNA 資料儲存可以在大數據時代提供競爭優勢。 公司每天都會產生大量數據，從客戶互動到內部流程，而緊湊且持久地儲存這些數據的能力可能會改變遊戲規則。 例如，Google或亞馬遜等科技巨頭可以在不大於標準辦公房間的空間中儲存數億位元組的數據，從而大大減少其物理足跡和能源消耗。 此外，DNA 儲存的壽命可以確保有價值的公司資料的保存。

DNA 資料儲存還可以在保存國家檔案和關鍵資訊方面發揮至關重要的作用。 政府擁有大量需要長期儲存的歷史、法律和人口資料。 DNA 資料儲存可以提供一種不僅緊湊、耐用而且能夠抵禦網路威脅的解決方案，因為 DNA 資料無法在傳統意義上被駭客攻擊。

DNA 資料儲存的意義

DNA 資料儲存的更廣泛影響可能包括： 

• 通過將信息轉換為 DNA 格式，幫助未來的艾字節數據設施減少能源和土地支出。 
• 為信息技術 (IT) 公司的科學家創造新型工作崗位，以協助管理基於 DNA 的 IT 和存儲解決方案。 
• 間接加深對 DNA 分子的了解，並幫助科學家治療醫學領域的遺傳疾病（用於治療囊性纖維化等應用）。 
• 新一波的數位不平等，因為有能力使用這項技術的人將擁有卓越的數據保存和安全性，這可能會擴大數位落差。
• 增加對DNA技術研發的投資，創造生技領域新的就業機會。
• 監管 DNA 儲存資料的使用和存取的新立法，導致資料隱私和安全規範的重新定義。
• 隨著對傳統儲存設備的需求減少，電子廢棄物顯著減少，有助於形成更永續的技術格局。

需要考慮的問題

• 您認為 DNA 數據存儲是否會便宜到足以讓普通消費者購買？ 
• 科學家們在追求對基因分子的掌握過程中是否需要擔心倫理問題？