50年前，在仙童半導(dǎo)體公司任職的摩爾提出了著名的“摩爾定律”，指引了21世紀(jì)的一場(chǎng)偉大科技革命。在這50年間，人類(lèi)獲取、處理信息的能力，遵循著摩爾定律沖破天際，但隨之而來(lái)的一個(gè)問(wèn)題也擺在了人類(lèi)面前：這么多信息，我們?cè)撊绾芜M(jìn)行存儲(chǔ)？

　　事實(shí)上，這個(gè)問(wèn)題自現(xiàn)代計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)便如鯁在喉。如今的教科書(shū)，更愿意把相關(guān)的解決方法統(tǒng)稱(chēng)為“存儲(chǔ)技術(shù)”。在計(jì)算技術(shù)騰飛的這幾十年，存儲(chǔ)技術(shù)一直是一個(gè)疲憊的追趕者——其首要原因便是物理限制。與中央處理器（CPU）的硅片介質(zhì)不同，現(xiàn)代的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一般以磁介質(zhì)為核心。顧名思義，就是要通過(guò)磁介質(zhì)磁場(chǎng)行為的“記憶效應(yīng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。這種存儲(chǔ)模式無(wú)論在尺寸上（數(shù)據(jù)密度）還是在使用壽命上（保存時(shí)間）都大打折扣。我們現(xiàn)如今使用的機(jī)械硬盤(pán)、固態(tài)硬盤(pán)、USB閃存等，其預(yù)期壽命都在十年左右，而且個(gè)頭還不小，一旦數(shù)據(jù)丟失，造成的損失便無(wú)法彌補(bǔ)，維護(hù)的成本自然也相當(dāng)高昂。

　　近年來(lái)，一些存儲(chǔ)技術(shù)專(zhuān)家把目光投向了仿生學(xué)。他們論證道：生命是如此精細(xì)和復(fù)雜，為了能夠無(wú)誤地繁衍遺傳，哪怕是一條蚯蚓，它所攜帶的信息也足以寫(xiě)滿(mǎn)一屋子硬盤(pán)。蚯蚓的小身軀到底如何存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)呢？答案便是DNA（脫氧核糖核酸）。DNA是遺傳和基因編碼的基本結(jié)構(gòu)，其功能主要是半保留復(fù)制（延續(xù)生命）以及轉(zhuǎn)錄核糖核酸從而合成蛋白質(zhì)（實(shí)現(xiàn)生命功能）。相比較磁介質(zhì)存儲(chǔ)的“傻大憨粗壽命不長(zhǎng)”，DNA存儲(chǔ)信息的能力極強(qiáng)——一湯匙DNA所攜帶的信息，可以存儲(chǔ)自人類(lèi)文明出現(xiàn)以來(lái)所有的書(shū)籍影音；且由于它特殊的雙螺旋緊密結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)特性穩(wěn)定，不易被破壞，低溫下可保存千百年不變質(zhì)。困擾存儲(chǔ)技術(shù)多年的問(wèn)題答案，早就被“造物主”寫(xiě)在了我們每個(gè)人的身體里。

　　DNA由四種含氮堿基——A、T、C和G互補(bǔ)配對(duì)構(gòu)成，科學(xué)家將數(shù)據(jù)編碼成二進(jìn)制的數(shù)字串，每遇到一個(gè)0，就在目標(biāo)DNA的尾巴上合成一個(gè)A—T堿基對(duì)；如果是1，就合成一個(gè)C—G堿基對(duì)。這樣一來(lái)，整部莎士比亞全集就可以被存儲(chǔ)在頭發(fā)絲大小的“DNA硬盤(pán)”中。每次寫(xiě)完數(shù)據(jù)，就把“DNA硬盤(pán)”放到低溫環(huán)境中保存。需要讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，只需對(duì)目標(biāo)DNA進(jìn)行測(cè)序，將堿基對(duì)還原成二進(jìn)制編碼，再完成解碼工作，就可以被人類(lèi)“閱讀”了。

　　當(dāng)然，以目前的技術(shù)來(lái)看，“DNA硬盤(pán)”還有很多挑戰(zhàn)要突破，比如存儲(chǔ)（合成）成本太高、讀取（測(cè)序）速度較慢。但是，利用DNA來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的確是存儲(chǔ)技術(shù)的一個(gè)光明的發(fā)展方向。隨著仿生學(xué)的不斷進(jìn)步，用微如發(fā)絲的“DNA硬盤(pán)”存儲(chǔ)記錄人類(lèi)文明的珍貴信息，將不再是一個(gè)久遠(yuǎn)的夢(mèng)想。

　　《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2015年07月24日 22 版）