來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:中考網(wǎng) 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(shù)據(jù)
①“歡迎來到DNA數(shù)據(jù)保護(hù)中心!您現(xiàn)在正在檔案館里。”講解員微笑著做了一個(gè)手勢(shì),示意我們可以仔細(xì)觀察這間屋子。僅僅三十多平方米的房間,儲(chǔ)藏這全世界三分之一人口的所有數(shù)碼信息,包括數(shù)千億張家庭照片、音樂、文件和其它影像資料。
②這個(gè)場(chǎng)景一點(diǎn)也不“科幻”,就像在“硬盤”上保存數(shù)據(jù)一樣,人們已經(jīng)知道怎么在DNA上保存數(shù)據(jù)了。2016年4月,著名的好萊塢影視技術(shù)公司特藝集團(tuán)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)宣稱自己已經(jīng)在幾段DNA上儲(chǔ)存了100萬份電影《月球旅行記》的拷貝。
③特藝集團(tuán)的成就并非創(chuàng)舉。早在2012年和2013年,就有兩個(gè)團(tuán)隊(duì)將一本300頁(yè)的書、若干圖像、一個(gè)PDF文件,甚至聲音成功地儲(chǔ)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(chǔ)存到了DNA上。這也說明現(xiàn)在已經(jīng)可以在DNA上存儲(chǔ)一切數(shù)碼信息。
④如今,人類產(chǎn)生越來越多的信息,而儲(chǔ)存它們變得越來越困難。在電腦和手機(jī)的時(shí)代,我們現(xiàn)在每年制造出來的數(shù)據(jù)要比人類有文字以來產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總和還要多!預(yù)計(jì)從2013年到2020年,這一數(shù)據(jù)量將增長(zhǎng)11倍,且這種趨勢(shì)并無逆轉(zhuǎn)跡象。根據(jù)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存專業(yè)公司易安信的計(jì)算,如果用內(nèi)存為128GB的蘋果ipadAir來儲(chǔ)存這些數(shù)據(jù),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(xiàn)有儲(chǔ)存系統(tǒng)更高效的新系統(tǒng)。
⑤DNA恰能滿足以上需求,數(shù)十億年來,它一直是生物遺傳信息的載體。DNA能將數(shù)量驚人的數(shù)據(jù)儲(chǔ)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(xì)胞核中,DNA包含有35億對(duì)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(gè)字節(jié)要占200納米(0.0002毫米)的空間;而在DNA上,記錄一個(gè)字節(jié)只需0.2到0.3納米。
⑥如今,Google、facebook和亞馬遜為了儲(chǔ)存數(shù)據(jù),需要多個(gè)面積數(shù)倍于標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的數(shù)據(jù)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(gè)汽車后備廂就能滿足它們所有數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存需求。
⑦那么,DNA如何去錄視頻的呢?特藝集團(tuán)請(qǐng)來美國(guó)基因?qū)W家當(dāng)顧問。他們首先將電影數(shù)碼化,轉(zhuǎn)化成電腦能識(shí)讀的二進(jìn)制語(yǔ)言,也就是轉(zhuǎn)化成一系列0零和1的編碼。然后研究人員將這些二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)化成由四個(gè)。劍姬堿基(A、C、C、T)構(gòu)成的DNA編碼。得到這這串編碼后,就能制成相應(yīng)的DNA序列,并在合成器(一組能自動(dòng)拼接A、C、C、T的機(jī)器)的幫助下,拷貝數(shù)千份。這樣就獲得了DNA片段,它他們?nèi)缤l(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(gè)片段。
⑧DNA儲(chǔ)存的另一張王牌就是它的持久性。只要儲(chǔ)藏空間保持寒冷干燥且避光,保存時(shí)效可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年,即使在惡劣環(huán)境中其半衰期也超過500年。現(xiàn)有的其他載體,無論是硬盤、CD還是DVD,最多只能保存數(shù)十年。并且,這些載體一旦過了保存期限,硬件就會(huì)更新?lián)Q代,再也找不到能讀取它們的機(jī)器了。但DNA儲(chǔ)存就沒有此類問題:只要有人類存在,就一定會(huì)有破譯編碼的技術(shù)。
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