將全世界信息保存到百萬年后，存儲在哪里？

起源于幾千年前的中華“陰陽”思想，被應用于今天的生物學技術領域，并可能逐步改變未來的大數據產業發展。這或許是中國科學家才能碰撞出的“科技+文化”火花。4月25日，華大研究院、深圳國家基因庫等多家機構的研究團隊聯合在《自然》（Nature）子刊《自然·計算科學》發表研究論文。研究團隊結合DNA雙鏈模型，從中華文化中“陰陽”對立統一的思想獲得靈感，開創了一套名為“陰陽”的比特-堿基編解碼系統，驗證了該系統在信息密度、技術兼容性、數據恢復穩定性等多方面的優勢。陰陽哲理博大精深，其特點可簡單概括為統一、對立和互化。研究院團隊將其巧妙應用到DNA編解碼系統當中，以兩套不同的規則，分別對兩條二進制信息進行“一對一”編譯轉換，再取兩者統一交集的部分為最終解，實現將兩條獨立的信息組合統一為一串DNA序列。那么人工合成的DNA要保存在哪？目前，常用的保存方法分為體內和體外兩種模式，兩者孰優孰劣尚未形成明確定論。為了全方位驗證“陰陽”系統的信息恢復穩定性，華大研究院團隊通過體外DNA干粉和細胞體內大片段兩種存儲環境進行測試，皆實現了原始存儲數據的完整恢復。

體外模式，研究團隊采用不同濃度的原始DNA文庫溶液進行了共200多組測試。結果證明，“陰陽”編碼采用的線性數據恢復模式在每種DNA分子的平均拷貝數僅有100時，仍然能恢復最高88%的原始數據。而DNA噴泉碼使用的編碼方式使得每個數據包間存在一定的拓撲關聯，在同樣條件下，平均恢復率僅有1.3%。另一方面，研究將信息存在了酵母活細胞的體內，酵母菌株經過1000代以上傳代之后，信息仍可以被完美恢復。這在一定程度上意味著，利用活體細胞作為DNA存儲的載體，上千年后原始信息或仍能被解讀。這樣的存儲方式可以得到接近于天然DNA分子存儲理論極限的物理信息密度，每克DNA能存儲的信息量約為432.2 EB。（吳超敏 溫婷婷 科技日報記者 劉傳書）

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