⑴ 把一個人分解成二進制,需要多大的硬碟才裝得下
在生物學中,基因組指包含DNA中的全部遺傳信息,那麼你有沒有想過,一個人的基因組有多大?要多大容量的硬碟才能裝下全部人類的遺傳信息?
首先,基因組大小是全部DNA鹼基對數,維基網路顯示,一個人的基因數目是2萬個,大小相當於3.2Gb。
一克DNA可以儲存2拍位元組(1024TB)(來自網路)
人類基因組里有約31.6億個鹼基對 然後一個脫氧核糖核酸平均分子質量為333(當然是約)
即333g為6.02×10²³個 計算出來約為
⑵ DNA硬碟的存儲容量
英國研究人員用人工合成的脫氧核糖核酸(DNA)存儲文本文檔、圖片和聲音文件等數據,隨後完整讀取。研究人員稱,DNA作為數字存儲介質,容量大,讀取方便,便於保存,保存時間長,堪稱「完美」。不過,這種「基因硬碟」現階段成本高昂,無法普及。
DNA分子是一種令人難以置信的密集存儲介質,1克DNA能夠存儲大約2拍位元組,相當於大約300萬張CD。
DNA存儲數據的關鍵是DNA鹼基。DNA有4個化學基團,即核鹼基,它們按照特定順序排列,組成遺傳信息,指導生物體生長發育。
研究人員開發的DNA數字存儲系統同樣利用這4個鹼基「字母」,開發定製代碼,完全區別於生物體所用「語言」。當復制一份計算機文件時,DNA數字存儲系統首先把硬碟信息中的二進制數翻譯成定製代碼,然後藉助標准DNA合成機器製造出相應的鹼基序列。這一序列並非一個長分子,而是多個重復片段,每一個片段攜帶一些索引細節,明確各自在整體序列中所處位置。分子生物學實驗室用來讀取生物體DNA的標准設備可以讀取信息,當即呈現在電腦屏幕上。
研究人員認為,一些不常用卻需要保存的信息,譬如政府文件、歷史檔案等,尤其適合用DNA存儲,而且DNA存儲保存時間可能長達數千年。不過,現階段用它來存儲信息「驚人的昂貴」,但隨著技術發展,「基因硬碟」有望進入尋常百姓家。
⑶ 生物的想記憶過程和CPU電腦的「想」量子計算機、光腦、這些原理相同嗎生物基因神經本質怎麼實現思考
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
⑷ 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!
⑸ 細胞DNA基因信息
人類基因組含有約30億個DNA鹼基對,其中一部分的鹼基對組成了大約20000到25000個基因。
全世界的生物學與醫學界在人類基因組計畫中,調查人類基因組中的真染色質基因序列,發現人類的基因數量比原先預期的少得多,其中的外顯子,也就是能夠製造蛋白質的編碼序列,只佔總長度的1.5%
來源自維基網路 30億個鹼基對,那就是3GB吧。
⑹ DNA能儲存足夠量的遺傳信息嗎
你好!DNA不僅可以存儲足夠量的遺傳信息,只要DNA是完整的,物種所有的遺傳信息都可以存儲。因為DNA是通過鹼基互補配對方式進行信息儲存的,共有四種鹼基,兩兩配對,無限延長。因此,如果一個DNA無限長,那麼他所攜帶的遺傳信息也是無限的。
⑺ 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。
⑻ DNA身份證所錄入的DNA信息量有多大
一般是8個國際通用的sta位點和兩個中國人特有的位點,也就是10個sta位點基因片段的信息
⑼ 為什麼DNA分子的結構能夠儲存大量的遺傳信息
單個的核苷酸連成一條鏈,兩條核苷酸鏈按一定的順序排列,然後再扭成「麻花」樣,就構成脫氧核糖核酸(DNA)的分子結構。在這個結構中,每三個鹼基可以組成一個遺傳的「密碼」,而一個DNA上的鹼基多達幾百萬,所以每個DNA就是一個大大的遺傳密碼本,裡面所藏的遺傳信息多得數不清,這種DNA分子就存在於細胞核中的染色體上。它們會隨著細胞分裂傳遞遺傳密碼。 這是因為DNA的鹼基有4種,3個一組,有64種組合,64種組合排列後又可表達無數的信息,這和計算機2進制差不多,它是64進制 DNA的鹼基排序使得DNA蘊含了大量的遺傳信息
例如一個DNA分子中有X對鹼基,這這個DNA分子可以有16^X的鹼基排序
而以人為例,人有3億個鹼基對,可以說蘊藏了大量的遺傳信息 就是脫氧核糖核酸。
⑽ 人的DNA有何神奇之處人的基因是如何保存的
對大多數人來說,DNA數據存儲是一項非常神奇的技術。自然界數億年來,各種生物利用DNA攜帶的遺傳信息來保證物種的繁殖。在20世紀60年代初期,科學家們提出了利用DNA存儲信息的想法。目前生命科學大數據整體話題已經火了很久,編著也一直關注這方面的動態。今年年初宣布將16G的維基網路儲存在DNA分子中,不久前大使分子也表示可以儲存數據,甚至有人建議使用光譜。科學技術需要超前的想像力,但科學也要正視任何現實和它帶來的所有影響和結果。」
我是無知的。nature和science報道了類似的研究,但以前存儲的數據都很小。也就是說,沒有超過1Mb。這次研究存儲了超過200mb的數據。做這個真的很貴,很貴,很貴。這個研究是微軟做的。據推測,將投資數千萬、數億或美元。所以我們只是想了一會兒「快點,提取我的血液,分離特異性的T淋巴細胞,找出起始序列是多少DNA序列,快點破譯。所有敵國的信息都在裡面。」孩子們不需要讀書,直接將數學、語言、英語、所有代碼轉換成DNA,自然無敵。