DNA盒式磁帶:儲存未來數據的創新媒介

编辑者: Veronika Radoslavskaya

隨著全球數據需求的爆炸性增長,傳統儲存媒體的局限性日益凸顯。在此背景下,一種融合懷舊設計與尖端生物科技的創新技術——DNA盒式磁帶,為解決數據儲存的龐大挑戰提供了一條引人注目的新路徑。這項技術巧妙地將1980年代的盒式磁帶格式與DNA作為儲存媒介的卓越能力相結合。

DNA,作為攜帶遺傳資訊的分子,因其極高的數據密度和持久的穩定性而備受矚目。理論上,單個人類細胞中的DNA即可儲存約3.2 GB的數據。中國南方科技大學的研究人員成功開發了一款DNA盒式磁帶原型,該磁帶採用聚酯纖維與尼龍混紡材料製成,並巧妙地融入了條碼圖案。這些圖案將磁帶分割成數百萬個微小區塊,極大地提高了數據檢索的精確性。數據儲存的過程涉及將數位資訊轉換為DNA序列,利用腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)這四種DNA基本鹼基編碼,並透過一層保護性結晶層來保護DNA鏈免受降解。

一項概念驗證實驗成功展示了該技術的可行性,透過將數位圖像編碼至DNA並從磁帶中成功擷取。若能實現商業化,DNA盒式磁帶有望徹底改變數據儲存格局,為面臨空間和能源限制的數據中心提供可擴展且永續的解決方案。麻省理工學院(MIT)在2023年的一項研究指出,數據中心消耗了美國總電力消耗的4.4%,預計隨著人工智慧(AI)的整合,這一比例將持續攀升。這項技術的出現,為緩解數據中心巨大的能源足跡提供了新的契機。

截至2025年9月,DNA儲存技術仍處於概念驗證階段,有多個試點項目正在進行中。儘管潛在效益巨大,但高昂的成本和緩慢的讀寫速度仍然是主要的挑戰。然而,隨著DNA合成和定序技術的不斷進步,成本正在持續下降,可行性也日益提高。DNA盒式磁帶代表了解決全球數據儲存問題的一項重要進展,它提供了一種緊湊、耐用且節能的解決方案。持續的研究與開發預計將推動DNA儲存技術成為主流應用。

來源

  • Popular Science

  • TechXplore: DNA cassette tapes could solve global data storage problems

  • TechRadar: DNA breakthrough could finally make tape storage obsolete

  • TechRadar: DNA storage is the most important innovation you’ve never heard about

  • Chemistry World: Is DNA the future of digital data storage?

  • ZettaByte Analytics: DNA Data Storage Market - Forecast Year 2024 - 2031

发现错误或不准确的地方吗?

我们会尽快处理您的评论。

DNA盒式磁帶:儲存未來數據的創新媒介 | Gaya One