來源:網絡 作者:中考網 2019-05-07 20:40:44
(2017·廣元中考)閱讀下面的文字,回答5-7題(9分)
DNA數據
、“歡迎來到DNA數據保護中心!您現在正在檔案館里。”講解員微笑著做了一個手勢,示意我們可以仔細觀察這間屋子。僅僅三十多平方米的房間,儲藏這全世界三分之一人口的所有數碼信息,包括數千億張家庭照片、音樂、文件和其它影像資料。
、谶@個場景一點也不“科幻”,就像在“硬盤”上保存數據一樣,人們已經知道怎么在DNA上保存數據了。2016年4月,著名的好萊塢影視技術公司特藝集團的研發(fā)團隊宣稱自己已經在幾段DNA上儲存了100萬份電影《月球旅行記》的拷貝。
、厶厮嚰瘓F的成就并非創(chuàng)舉。早在2012年和2013年,就有兩個團隊將一本300頁的書、若干圖像、一個PDF文件,甚至聲音成功地儲存在了DNA上。而這次新奇之處在于第一次成功地把視頻資料儲存到了DNA上。這也說明現在已經可以在DNA上存儲一切數碼信息。
、苋缃,人類產生越來越多的信息,而儲存它們變得越來越困難。在電腦和手機的時代,我們現在每年制造出來的數據要比人類有文字以來產生的數據總和還要多!預計從2013年到2020年,這一數據量將增長11倍,且這種趨勢并無逆轉跡象。根據數據儲存專業(yè)公司易安信的計算,如果用內存為128GB的蘋果ipadAir來儲存這些數據,所需的ipadAir疊起來可以在地球到月球之間堆六摞。人類呼喚比現有儲存系統更高效的新系統。
⑤DNA恰能滿足以上需求,數十億年來,它一直是生物遺傳信息的載體。DNA能將數量驚人的數據儲存在極小的體積里,因此也是最高效的:在體積不到一只螞蟻的百分之一的人類細胞核中,DNA包含有35億對堿基,而堿基是編碼遺傳信息的最基本的材料。在硬盤上,信息以“字節(jié)”(0或1)形式記錄,每個字節(jié)要占200納米(0.0002毫米)的空間;而在DNA上,記錄一個字節(jié)只需0.2到0.3納米。
、奕缃,Google、facebook和亞馬遜為了儲存數據,需要多個面積數倍于標準足球場的數據中心的支持,而且這還很耗電。而用DNA這種新型載體,只需一個汽車后備廂就能滿足它們所有數據的儲存需求。
、吣敲,DNA如何去錄視頻的呢?特藝集團請來美國基因學家當顧問。他們首先將電影數碼化,轉化成電腦能識讀的二進制語言,也就是轉化成一系列0零和1的編碼。然后研究人員將這些二進制編碼轉化成由四個。劍姬堿基(A、C、C、T)構成的DNA編碼。得到這這串編碼后,就能制成相應的DNA序列,并在合成器(一組能自動拼接A、C、C、T的機器)的幫助下,拷貝數千份。這樣就獲得了DNA片段,它他們如同發(fā)絲一樣漂浮在裝有液體的玻璃容器里,每一分都包含著電影的一個片段。
、郉NA儲存的另一張王牌就是它的持久性。只要儲藏空間保持寒冷干燥且避光,保存時效可能長達數千年,即使在惡劣環(huán)境中其半衰期也超過500年,F有的其他載體,無論是硬盤、CD還是DVD,最多只能保存數十年。并且,這些載體一旦過了保存期限,硬件就會更新換代,再也找不到能讀取它們的機器了。但DNA儲存就沒有此類問題:只要有人類存在,就一定會有破譯編碼的技術。
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