作者：Veeam 全球技術高級專家 Michael Cade
隨著更多工作文件和日常事物數碼化，數據生成、儲存和使用量的增長愈趨驚人。根據多項研究結果顯示，Google 錄得每日 35 億次搜尋量、YouTube 每日有 430 萬段視像短片觀看次數、Facebook 則每日有超過 3.5 億張照片上傳量。據估計，到 2025 年，全球每日將創建 463 EB 的數據。而目前全球仍有約 40% 的人口未使用網絡，因此未來的數據儲存量和管理量將會進一步大幅飆升。
現在，數據已成為每間公司或機構在工作上必需使用的工具。無論是推進人們的一般日常活動，還是協助思考人類最困難的問題，數據都有助擴增和加强人類智慧。
有鑑於此，我們必須從根本上重新考慮當前的數據儲存技術。現在不僅要面對海量數據生成的挑戰，還要應付數據中心的大量電源和散熱工作，並要解決長期維修和管理問題。更甚的是，隨著數據使用量和使用速度的進一步提高，功能可用性將面臨巨大的瓶頸。此外，我們還需考慮伺服器、硬碟驅動器、閃存記憶體等硬件可能要不斷降級。應如何面對這些挑戰？答案是從自然界學習數據儲存知識，利用 DNA。乍看之下這視乎不切實際，但 DNA 在保存和歸檔重要訊息方面是一極佳介質。
大自然的儲存介質
DNA 數據存儲方案是替代當前儲存設備的一種另類方法。DNA 的兩大優勢是：超簡短和易於複製，這是創造生命所需的主要元素。據《新科學家》報道，一克 DNA 可能容納多達 455 EB 的數據，遠遠超過當今世界上所有的數碼數據。儘管 DNA 本身非常脆弱，但如果在合適的條件下保存，DNA 可以非常穩定。因此，從存檔、備份及壽命角度來看，DNA 很有可能是承載數據的完美介質，這是盒式磁帶和 CD 無法比擬的。
這技術的進步神速，微軟和華盛頓大學的研究人員去年已共同開發了世上第一台能夠自動執行整個儲存過程的 DNA 儲存設備。研究人員使用該設備在 DNA上編碼了「hello」一詞，並成功將其轉換回電腦可讀的數據。
從 DNA 到玻璃
在尋找未來數據儲存介質的競賽中，玻璃是另一個熱門介質。例如，微軟的Silica 項目表明，石英玻璃可以用作儲存介質。利用激光永久改變玻璃結構，從而令玻璃可以儲存數據，以供機械學習和讀取數據。玻璃佔用的空間很小，並且不受氣溫影響，毋須設立溫度控制設施或其他定期維修。因此，玻璃是另類歸檔和備份方案的希望。
儘管有關技術正在穩步改進和提高，但解碼訊息的時間和成本還需要在完全商業化 DNA 數據儲存之前加以減低。例如，自 2012 年以來，科學家一直在研究 DNA 的數碼數據儲存方案，但是寫入和讀取 5 字節的「 hello 」訊息卻花了21小時。雖然如此，研究還是有穩定的進展，2001 年對人類基因組進行測序需要花費 1 億美元，今天卻只需要兩天時間和 1,000 美元。
DNA 可以完全顛覆備份業務，檔案館、數據中心及龐大的存儲設備可以從此消除。有一天，全世界的知識可能就儲存在需要用顯微鏡來觀察的極小物體上。隨著更多數據並達到當前存儲技術極限時，替代方案的價值只會愈來愈大。如果能將這複雜的備份工作簡化為創建一次性單個記錄，這種記錄的使用壽命遠遠超出任何記憶方法，世界將變得多精彩。現在，新一代的儲存技術已經出現，我們的任務只在於學習如何利用和掌握這一新技術。