UCI研究发现合成分子能提供更强大的DNA数据存储功能
由加州大学尔湾分校（UCI）药物科学教授约翰-查普塔领导的一个研究小组正在开发在合成DNA链上存储海量数据的方法，这些DNA比天然DNA要坚韧得多。该技术已经被用于在单个分子上编码美国的《独立宣言》。
生活在信息时代的主要问题之一是在哪里存储所有的数据。世界每天产生大量的数据，而且速度还在加快，90%的数据都是在过去两年产生的。根据UCI的数据，现在大约有44个zettabytes的数据，如果按照传统的方式存储，需要44000个1500万平方英尺（139.4万平方米）的仓库，或者足够覆盖西弗吉尼亚州。除此之外，目前的数字存储介质在相对较短的时间内容易老化。
相比之下，控制每一个生物功能的DNA分子的信息密度惊人--每立方毫米约有一PB。查普塔估计，这足以在半杯液体DNA中存储世界上所有的数据。这是研究人员多年来一直在研究的想法，但仍有很长的路要走。
最大的问题之一是DNA不是很坚固。它很容易受到阳光、辐射、热、酶和一般化学反应的破坏。一些研究已经调查了使用诸如在低温下将分子封装在玻璃中的方法来保护DNA中编码的数据，但UCI团队希望通过工程来改善分子本身。
他们通过使用一种合成DNA的形式来做到这一点，这种合成DNA是一种人工遗传聚合物，称为苏糖核酸（TNA）。这具有与天然DNA相同的基因排序成分（腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤），甚至可以与DNA和RNA链配对，但构成DNA分子主干的核糖被替换为苏糖，这使得TNA对核酸酶消化（分解DNA的过程）具有免疫力，并能抵抗许多其他威胁。这使得它具有100%的生物稳定性。
为了证明这一概念，查普塔和他的团队通过将二进制数据转换为适合四种遗传成分的数据，转录了美国《独立宣言》和UCI印章。然后，他们通过化学方式读取代码并将其转换回二进制来恢复它。
“这些系统为新的可能性打开了大门，”查普塔说。“（它们）与自然界使用的系统完全不同。”