㈠ 全球互联网很快储存空间不足,未来要把数据存在哪里
㈡ 量子计算机和生物计算机各自的优缺点
一、生物计算机。
优点:
1、体积小,功效高。
生物计算机的面积上可容纳数亿个电路,比目前的电子计算机提高了上百倍。同时,生物计算机,已经不再具有计算机的形状,可以隐藏在桌角、墙壁或地板等地方,同时发热和电磁干扰都大大降低。
2、生物计算机的芯片永久性与可靠性。
生物计算机具有永久性和很高的可靠性。若能使生物本身的修复机制得到发挥,则即使芯片出了故障也能自我修复。
(这是生物计算机极其诱人的潜在优势)蛋白质分子可以自我组合,能够新生出微型电路,具有活性,因此生物计算机拥有生物特性。
生物计算机不再像电子计算机那样,芯片损坏后无法自动修复,生物计算机能够发挥生物调节机能,自动修复受损芯片。
3、生物计算机的存储与并行处理。
生物计算机在存储方面与传统电子学计算机相比具有巨大优势。一克DNA存储信息量可与一万亿张CD相当,存储密度是通常使用磁盘存储器的1000亿到10000亿倍。
生物计算机还具有超强的并行处理能力,通过一个狭小区域的生物化学反应可以实现逻辑运算,数百亿个DNA分子构成大批DNA计算机并行操作。
4、发热与信号干扰。
生物计算机的元件是由有机分子组成的生物化学元件,它们是利用化学反应工作的,所以;只需要很少的能量就可以工作了。
因此,不会像电子计算机那样,工作一段时间后,机体会发热,而生物计算机的电路间也没有信号干扰。
5、数据错误率。
DNA链的另一个重要性质是双螺旋结构,A碱基与T碱基、C碱基与G碱基形成碱基对。每个DNA序列有一个互补序列。这种互补性是生物计算机具备独特优势。
如果错误发生在DNA某一双螺旋序列中,修改酶能够参考互补序列对错误进行修复。
缺点:
1、生物计算机从中提取信息困难。一种生物计算机24小时就完成了人类迄今全部的计算量,但从中提取一个信息却花费了1周。这也是目前生物计算机没有普及的最主要原因。
二、量子计算机。
优点:
1、量子计算机拥有强大的量子信息处理能力,对于目前多变的信息,能够从中提取有效的信息进行加工处理使之成为新的有用的信息。
运用这种方式能准确预测天气状况,目前计算机预测的天气状况的准确率达75%,但是运用量子计算机进行预测,准确率能进一步上升,更加方便人们的出行。
2、量子计算机由于具有不可克隆的量子原理这些问题不会存在,在用户使用量子计算机时能够放心地上网,不用害怕个人信息泄露。
3、量子计算机拥有强大的计算能力,能够同时分析大量不同的数据,所以在金融方面能够准确分析金融走势,在避免金融危机方面起到很大的作用;
4、在生物化学的研究方面也能够发挥很大的作用,可以模拟新的药物的成分,更加精确地研制药物和化学用品,这样就能够保证药物的成本和药物的药性。
缺点:
1、量子消相干。
量子计算的相干性是量子并行运算的精髓,但在实际情况下,量子比特会受到外界环境的作用与影响,从而产生量子纠缠。
量子相干性极易受到量子纠缠的干扰,导致量子相干性降低,也就是所谓的消相干现象。
2、量子纠缠。
量子作为最小的颗粒,遵守量子纠缠规律。即使在空间上,量子之间可能是分开的,但是量子间的相互影响是无法避免的。
3、量子并行计算。
量子计算机独特的并行计算是经典计算机无法比拟的重要的一点。同样是一个n位的存储器,经典计算机存储的结果只有一个。
4、量子不可克隆。
量子不可克隆性,是指任何未知的量子态不存在复制的过程,既然要保持量子态不变,则不存在量子的测量,也就无法实现复制。对于量子计算机来说,无法实现经典计算机的纠错应用以及复制功能。
㈢ 单个细胞dna的信息容量
已有研究发现,每克DNA的数据存储量能够达到215PB,相约为2,2544,3840千兆字节(GB),相当于22万个1TB硬盘的数据存储量
㈣ 受精卵中的DNA能存储多少数据,仅仅一个细胞不会太小么
DNA能储存多少信息呢,这个取决于怎么算。一个碱基对可能有四种组合方式(AT,TA,CG,GC),所以可以储存2字节信息人体有三十亿对碱基,去掉端粒,着丝粒之类功能性的序列……大概还是三十亿对,好吧,我说了一句废话……那么大概就有60亿字节的存储空间,就相当于……(生科男正在努力摁计算器)……0.7GB的存储空间吧,好像和刺客信条里说的差不多诶。不过,谁说DNA只能靠碱基对来存储信息了?根据表观遗传的理论,DNA还可以通过甲基化来存储信息呢。通过DNA甲基化产生的5-甲基胞嘧啶(5-mC)还有第五碱基的称号呢,虽然同是还有N6-甲基嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤(7-mG)神马的,不过这些很罕见的甲基化形式就先不考虑了,就来说说5-mC的问题吧,5-mC基本上只出现在5'-CG-3'序列中,所以考虑到DNA甲基化的效应,DNA的信息量可以达到……(生科男又在努力摁计算器)……1.1GB,好吧,还是不怎么给力。不过话说,记忆神马的真的可以存在DNA里吗?总之目前还没有证据表明这一点(PS,倒是有那么一丢丢证据显示记忆似乎可以保存在DNA甲基化里),而且……这些游戏中似乎忘记一个事情了,细胞里的DNA信息可是要用来负责建设你的身体的呀。但是呢,当年人类基因组计划发现人类DNA中好像才10%是有用的,剩下的似乎没啥用,莫非真的像游戏中说的那样……不过又经过十几年探索,终于证明科学家当年想多了,现在人类基因组当中90%的序列的功能已经被破解,剩下10%的绝大多数也已经很明确是有功能的,只是啥功能还不太清楚。所以留给祖先存储记忆的空间真的不剩多少啦。至于一个小小的细胞为什么能储存如此多的数据,从一个细胞变成完整的婴儿,这种问题题主还是不要想了,饶毅大大给我们讲了两节课也就讲了个皮毛,我也实在是不想去翻发育生物学那几本砖头书了,总之这个问题很复杂,一两句话说不清(其实你就是懒,不想讲吧……)至于细胞型存储卡呢……个人觉得希望不大,因为信息存储密度大只是存储卡的要求之一,存储卡还需要其中的信息可以被迅速读取和写入,DNA当中的信息读取速率是很慢的,几兆信息花个几天时间才读取出来是常有的事情,而写入信息对DNA来说是极为困难的事情,不然我等生科搬砖民工也不会整天在实验室里提质粒了。更何况DNA是个化学分子,信息的传递只能靠分子的扩散什么的,远不如电波来得快捷方便。
麻烦采纳,谢谢!
㈤ DNA存储什么时候能被人类实现呢
首先在这里要告诉大家一个好消息,那就是DNA储存其实早已经被我们人类实现,早在2010年的时候,美国生物学家本来是一个自娱自乐的实验,但是最后却实现了将信息储存在DNA当中。当时这些科学家为了能够简单的测试一下将自己的课题名字和名称,以及自己研究所的网址。还有一些诗句的信息都储存在自己编程的DNA当中。这个举动未经证明了,我们的地应该其实是可以携带外来信息的。
不过到目前为止,我们在DNA里边儿储存的信息还是有限的,这个主要是因为我们的基因工程其实起步比较晚,再加上人类对于自身的探索也是处于摸索阶段。想要掌握DNA的准确用法还需要很长一段时间。