Page 17 - Science Focus (issue 15)

they encoded the Universal Declaration of Human th e refo re i s o n e of th e
Rights in over 100 languages; a seed database; and
the top 100 books of Project Gutenberg, in strings of
DNA.
Since modern day hard drives have limited
storage capacity, DNA stands out because of the
massive amount of information it can hold in a tiny
space. As mentioned above, the current theoretical
limit of DNA’s storage capacity is 215 000 TB in a
single gram of DNA. It is conceivable that we could
store the entire world’s data in one single room
thanks to DNA.
Information in computers and the magnetic
tapes and discs can last at most a few decades
before they break down. In contrast, DNA has a
half-life of 500 years; in other words, DNA takes 500
years for half of it to degrade. DNA could potentially
be preserved for hundreds of thousands of years if it
is stored in a cold and dark atmosphere.
Scientists are also trying to find a “super-
container” to host the DNA. Nicknamed Conan,
the super-bacterium Deinococcus radiodurans
can survive in various extreme environments, and
2012 年，英國科學家 Nick Goldman 將 739 KB 的不同
檔案（ASCII、PDF、JPEG 和 MP3）編碼成 DNA 鏈。編碼的
內容包括 154 首莎士比亞十四行詩、1953 年 Watson（華生）
和 Crick（克拉克）的經典 DNA 結構論文、歐洲生物資訊研
究所的彩色照片，以及 Martin Luther King（馬丁路德金）「我
有一個夢想」演講的 26 秒摘錄。Goldman 因此打破了利用
DNA 儲存最多資料的記錄，直到 2016 年 4 月，紀錄才被微
軟和華盛頓大學的研究人員再次打破，他們在二進制編碼的
幫助下，用 DNA 記錄了高達 200 MB 的資料。在這個更具突
破性的壯舉中，他們成功把 100多種語言的「世界人權宣言」、
一個種子資料庫和古騰堡計劃中首一百位的書藉寫進 DNA
鏈內。
現代硬碟的有限儲存容量是 DNA可以脫穎而出的原因。
DNA 可以在極小的空間內容納大量信息，上文曾經提及，在
一克 DNA 中，目前理論上最多可儲存資料為 215 000 TB。
可以想像得到的是：靠著 DNA，我們可以將整個世界的資料
儲存在一個細小的房間裡。
電腦、磁帶和光碟內的資料最多也只能保存數十年。相比
之下，DNA 的半衰期為 500 年，換句話說，DNA 需要 500
年的時間才會被降解一半。如果將 DNA 儲存在寒冷和黑暗
的環境下，DNA 更有可能可以把資料保存數十萬年。
candidates. It is reported that
Conan can withstand high
doses of radiation and survive
in a vacuum environment
for six years. Scientists have
successfully placed a song’s
lyrics into the Conan’s genome.
The only concern is that random
mutations may occur, causing
the saved information to be
corrupted.
One day, we may be able to
create a living container which stores all
the knowledge in the world. We can hide
it in our own room. Perhaps one day, the
hidden data can reach outer space! Even though
we might one day disappear, our legacy can still
live on.
1 It means that various information stored in the densely packed
DNA can be processed at the same time, instead of piece by
piece in a series.
References 參考資料：
[1] Aggarwal A., Kanth P. (2014). Secure Data Transmission Using
DNA ENCRYPTION. Computer Engineering and Intelligent,
5(7). Retrieved from https://www.iiste.org/Journals/index.php/
CEIS/article/viewFile/14102/14410
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Nature, 7618(537). Retrieved from https://www.nature.com/
news/how-dna-could-store-all-the-world-s-data-1.20496
[3] Service R.F. (2017). DNA could store all of the world’s data in
one room. Science. Retrieved from https://www.sciencemag.
org/news/2017/03/dna-could-store-all-worlds-data-one-room
[4] Armani M. (2014). Conan the bacterium. Life. Retrieved from
http://www.eniscuola.net/en/
科學家們也在努力尋找一種能夠保存 DNA 的「超級
容器」。綽號「柯南」(Conan)，一種名為耐輻射奇異球菌
(Deinococcus radioduran) 的超級細菌可以在各種極端環
境中存活，因此成為候選的「超級容器」之一。研究指出，
柯南可以承受高劑量的輻射，並在真空環境下存活六年。科
學家們亦成功將一首歌的歌詞放入柯南的基因組中，但唯一
的問題是隨機突變可能會導致保存的資料受到破壞。
或許有一天，我們能夠創造一個「生物容器」，把世界上
所有知識都儲存起來。我們可以把它藏在自己的房間裡。又可
能有一天，你所收藏的資料能夠到達外太空！即使我們可能
有一天會消失，但我們的歷史、文化和知識仍可能會繼續被
保存下來。
1 這是指密集地儲存在 DNA 內的各種信息可以被同時處理，而不是一件一
件地逐一處理。
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