清华大学实现DNA存储技术新突破:理论速度达196.72 MB/s,仅需1.5立方米空间存储26.7亿TB数据 —— 大浪资讯报道

admin162025-03-01 15:56:31

标题:清华大学研发突破性“细菌彩珠硬盘”,实现海量数据存储

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在数据存储领域,一项革命性的技术突破引起了广泛关注。据大浪资讯3月1日报道,清华大学机械系熊卓课题组近日发布了一项重大科研成果——研发出名为“细菌彩珠硬盘”的新型存储技术。该技术有望彻底改变我们对待数据存储的方式。

创新突破:细菌彩珠硬盘

2月27日,清华大学在其官方博文中宣布,该课题组成功研发出“细菌彩珠硬盘”,其理论检索速度高达196.72MB/s。令人惊叹的是,这样一个普通家庭冰箱大小的装置(约1.5立方米),理论上可以存储高达260700 PB(相当于266956800 TB,273363763200 GB)的信息。

技术原理:工程化活体存储微球

这项新技术的核心是利用一种名为“工程化活体存储微球”(Engineered Living Memory Microspheroids,简称ELMM)的创新存储微球。ELMM突破了传统DNA存储的瓶颈,集高密度、长寿命、低能耗和高安全性于一身,为未来大规模数据存储提供了全新的解决方案。

存储过程:荧光标记与微流控技术

研究团队通过将编码后的DNA信息插入带有荧光标记的质粒,并将这些质粒转化至细菌内部。随后,利用微流控技术将这些细菌封装在水凝胶微球中,从而形成了独特的“细菌彩珠硬盘”(ELMM)。

高效检索:彩色荧光标记与FAS技术

在ELMM的微球上,彩色荧光标记使得数据的快速检索和分类成为可能,类似于传统硬盘上的磁道。不同颜色的荧光代表不同的数据类别,使得快速定位所需信息变得轻而易举。

稳定可靠:室温下的长期稳定性

ELMM在室温下表现出长期稳定性,即便经过多次冻干和复水循环,依然能够保持其功能。借助荧光辅助分选(FAS)技术,即便数据拷贝量非常有限,也能实现快速检索,理论检索速度可达196.72MB/s。

结论:突破传统瓶颈,开启数据存储新纪元

这项研究不仅突破了传统DNA存储在数据检索效率、存储成本和数据稳定性方面的瓶颈,而且理论上,一个普通家用冰箱大小的空间(1.5m³)可以利用该技术存储约260700 PB的海量数据,为数据存储领域开启了全新的纪元。

图示: - 图1 基于“细菌彩珠硬盘”的DNA存储系统 - 图2 传统DNA存储系统(a)和“细菌彩珠硬盘”DNA存储系统(b)的工作流程

注:以上内容仅供参考,具体数据及技术细节以实际研究为准。