㈠ 全球互聯網很快儲存空間不足,未來要把數據存在哪裡
㈡ 量子計算機和生物計算機各自的優缺點
一、生物計算機。
優點:
1、體積小,功效高。
生物計算機的面積上可容納數億個電路,比目前的電子計算機提高了上百倍。同時,生物計算機,已經不再具有計算機的形狀,可以隱藏在桌角、牆壁或地板等地方,同時發熱和電磁干擾都大大降低。
2、生物計算機的晶元永久性與可靠性。
生物計算機具有永久性和很高的可靠性。若能使生物本身的修復機製得到發揮,則即使晶元出了故障也能自我修復。
(這是生物計算機極其誘人的潛在優勢)蛋白質分子可以自我組合,能夠新生出微型電路,具有活性,因此生物計算機擁有生物特性。
生物計算機不再像電子計算機那樣,晶元損壞後無法自動修復,生物計算機能夠發揮生物調節機能,自動修復受損晶元。
3、生物計算機的存儲與並行處理。
生物計算機在存儲方面與傳統電子學計算機相比具有巨大優勢。一克DNA存儲信息量可與一萬億張CD相當,存儲密度是通常使用磁碟存儲器的1000億到10000億倍。
生物計算機還具有超強的並行處理能力,通過一個狹小區域的生物化學反應可以實現邏輯運算,數百億個DNA分子構成大批DNA計算機並行操作。
4、發熱與信號干擾。
生物計算機的元件是由有機分子組成的生物化學元件,它們是利用化學反應工作的,所以;只需要很少的能量就可以工作了。
因此,不會像電子計算機那樣,工作一段時間後,機體會發熱,而生物計算機的電路間也沒有信號干擾。
5、數據錯誤率。
DNA鏈的另一個重要性質是雙螺旋結構,A鹼基與T鹼基、C鹼基與G鹼基形成鹼基對。每個DNA序列有一個互補序列。這種互補性是生物計算機具備獨特優勢。
如果錯誤發生在DNA某一雙螺旋序列中,修改酶能夠參考互補序列對錯誤進行修復。
缺點:
1、生物計算機從中提取信息困難。一種生物計算機24小時就完成了人類迄今全部的計算量,但從中提取一個信息卻花費了1周。這也是目前生物計算機沒有普及的最主要原因。
二、量子計算機。
優點:
1、量子計算機擁有強大的量子信息處理能力,對於目前多變的信息,能夠從中提取有效的信息進行加工處理使之成為新的有用的信息。
運用這種方式能准確預測天氣狀況,目前計算機預測的天氣狀況的准確率達75%,但是運用量子計算機進行預測,准確率能進一步上升,更加方便人們的出行。
2、量子計算機由於具有不可克隆的量子原理這些問題不會存在,在用戶使用量子計算機時能夠放心地上網,不用害怕個人信息泄露。
3、量子計算機擁有強大的計算能力,能夠同時分析大量不同的數據,所以在金融方面能夠准確分析金融走勢,在避免金融危機方面起到很大的作用;
4、在生物化學的研究方面也能夠發揮很大的作用,可以模擬新的葯物的成分,更加精確地研製葯物和化學用品,這樣就能夠保證葯物的成本和葯物的葯性。
缺點:
1、量子消相干。
量子計算的相乾性是量子並行運算的精髓,但在實際情況下,量子比特會受到外界環境的作用與影響,從而產生量子糾纏。
量子相乾性極易受到量子糾纏的干擾,導致量子相乾性降低,也就是所謂的消相干現象。
2、量子糾纏。
量子作為最小的顆粒,遵守量子糾纏規律。即使在空間上,量子之間可能是分開的,但是量子間的相互影響是無法避免的。
3、量子並行計算。
量子計算機獨特的並行計算是經典計算機無法比擬的重要的一點。同樣是一個n位的存儲器,經典計算機存儲的結果只有一個。
4、量子不可克隆。
量子不可克隆性,是指任何未知的量子態不存在復制的過程,既然要保持量子態不變,則不存在量子的測量,也就無法實現復制。對於量子計算機來說,無法實現經典計算機的糾錯應用以及復制功能。
㈢ 單個細胞dna的信息容量
已有研究發現,每克DNA的數據存儲量能夠達到215PB,相約為2,2544,3840千兆位元組(GB),相當於22萬個1TB硬碟的數據存儲量
㈣ 受精卵中的DNA能存儲多少數據,僅僅一個細胞不會太小么
DNA能儲存多少信息呢,這個取決於怎麼算。一個鹼基對可能有四種組合方式(AT,TA,CG,GC),所以可以儲存2位元組信息人體有三十億對鹼基,去掉端粒,著絲粒之類功能性的序列……大概還是三十億對,好吧,我說了一句廢話……那麼大概就有60億位元組的存儲空間,就相當於……(生科男正在努力摁計算器)……0.7GB的存儲空間吧,好像和刺客信條里說的差不多誒。不過,誰說DNA只能靠鹼基對來存儲信息了?根據表觀遺傳的理論,DNA還可以通過甲基化來存儲信息呢。通過DNA甲基化產生的5-甲基胞嘧啶(5-mC)還有第五鹼基的稱號呢,雖然同是還有N6-甲基嘌呤(N6-mA)及7-甲基鳥嘌呤(7-mG)神馬的,不過這些很罕見的甲基化形式就先不考慮了,就來說說5-mC的問題吧,5-mC基本上只出現在5'-CG-3'序列中,所以考慮到DNA甲基化的效應,DNA的信息量可以達到……(生科男又在努力摁計算器)……1.1GB,好吧,還是不怎麼給力。不過話說,記憶神馬的真的可以存在DNA里嗎?總之目前還沒有證據表明這一點(PS,倒是有那麼一丟丟證據顯示記憶似乎可以保存在DNA甲基化里),而且……這些游戲中似乎忘記一個事情了,細胞里的DNA信息可是要用來負責建設你的身體的呀。但是呢,當年人類基因組計劃發現人類DNA中好像才10%是有用的,剩下的似乎沒啥用,莫非真的像游戲中說的那樣……不過又經過十幾年探索,終於證明科學家當年想多了,現在人類基因組當中90%的序列的功能已經被破解,剩下10%的絕大多數也已經很明確是有功能的,只是啥功能還不太清楚。所以留給祖先存儲記憶的空間真的不剩多少啦。至於一個小小的細胞為什麼能儲存如此多的數據,從一個細胞變成完整的嬰兒,這種問題題主還是不要想了,饒毅大大給我們講了兩節課也就講了個皮毛,我也實在是不想去翻發育生物學那幾本磚頭書了,總之這個問題很復雜,一兩句話說不清(其實你就是懶,不想講吧……)至於細胞型存儲卡呢……個人覺得希望不大,因為信息存儲密度大隻是存儲卡的要求之一,存儲卡還需要其中的信息可以被迅速讀取和寫入,DNA當中的信息讀取速率是很慢的,幾兆信息花個幾天時間才讀取出來是常有的事情,而寫入信息對DNA來說是極為困難的事情,不然我等生科搬磚民工也不會整天在實驗室里提質粒了。更何況DNA是個化學分子,信息的傳遞只能靠分子的擴散什麼的,遠不如電波來得快捷方便。
麻煩採納,謝謝!
㈤ DNA存儲什麼時候能被人類實現呢
首先在這里要告訴大家一個好消息,那就是DNA儲存其實早已經被我們人類實現,早在2010年的時候,美國生物學家本來是一個自娛自樂的實驗,但是最後卻實現了將信息儲存在DNA當中。當時這些科學家為了能夠簡單的測試一下將自己的課題名字和名稱,以及自己研究所的網址。還有一些詩句的信息都儲存在自己編程的DNA當中。這個舉動未經證明了,我們的地應該其實是可以攜帶外來信息的。
不過到目前為止,我們在DNA里邊兒儲存的信息還是有限的,這個主要是因為我們的基因工程其實起步比較晚,再加上人類對於自身的探索也是處於摸索階段。想要掌握DNA的准確用法還需要很長一段時間。