【技术实现步骤摘要】
用于在分子中存储信息的方法和设备
[0001]本公开涉及存储
，具体来说，涉及一种用于在分子中存储信息的方法和设备。
技术介绍
[0002]随着信息技术的大幅发展，人们对于数据存储的需求也在迅速提高。传统的数据存储介质包括硬盘、闪存、磁带、光盘等，其存在存储密度低、保存时间短、能耗高等问题。为了实现更高的存储密度和更可靠的存储效果，目前已提出了在分子中存储信息的相关方法和设备。以DNA分子进行数据存储为例，其存储密度理论上可以达到传统存储介质的106至107倍以上，数量级地降低数据存储运行和维护的费用。此外，DNA还非常稳定，在干燥低温的条件下，其中的数据可以保存千年以上。另外，在碳排放和能耗、数据安全、便携性等方面，DNA存储相比于传统的存储方式也有着非常大的优势。然而，当下还缺乏一种合适的基于分子存储的方法和设备，在写入速度和成本等性能上可以与计算机系统融合，例如基于DNA合成的存储方法，其写入速度与成本均较传统的存储方法落后几个数量级，存在较大的局限。因此，存在对现有分子存储技术进行改进的需求。
技术实现思路
[0003]本公开的目的之一是提供一种用于在分子中存储信息的方法和设备。
[0004]根据本公开的第一方面，提出了一种用于在分子中存储信息的方法，所述方法包括：
[0005]获取待存储的初始信息，并用第一地址编码和第一内容编码来表示所述初始信息，其中，所述初始信息中的每个位置分别由与该位置一一对应的第一地址编码来表示，且所述初始信息的每个位置处的内容分别由相应的第一内...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于在分子中存储信息的方法，其特征在于，所述方法包括：获取待存储的初始信息，并用第一地址编码和第一内容编码来表示所述初始信息，其中，所述初始信息中的每个位置分别由与该位置一一对应的第一地址编码来表示，且所述初始信息的每个位置处的内容分别由相应的第一内容编码来表示；分别对每个第一地址编码进行重编码，以用具有第一预设位数和第一预设进制的第一重编码信息来表示相应的一个第一地址编码；根据第一内容编码和第一重编码信息来确定相应的分子模块；以及按顺序组合所确定的分子模块，以使组合物对应于所述初始信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取待存储的初始信息，并用第一地址编码和第一内容编码来表示所述初始信息包括：获取所述初始信息；确定所述初始信息中的与一个第一地址编码对应的一个位置处的内容的单位位数，其中，在所述初始信息中的每个位置处的内容的单位位数彼此相等；当所述初始信息的总位数是所述单位位数的整数倍时，将所述初始信息划分为一个或多个初始信息片段；当所述初始信息的总位数不是所述单位位数的整数倍时，对所述初始信息进行补位，使所得的补位初始信息的总位数是所述单位位数的整数倍，并将所述补位初始信息划分为一个或多个初始信息片段；其中，每个初始信息片段的位数为所述单位位数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述初始信息进行补位包括：在所述初始信息中补充占位内容，其中，所述初始信息中的占位内容与非占位内容分别对应于不同的分子模块。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始信息还包括纠错内容。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设位数与所述第一预设进制的和小于第一地址编码的不同取值的最大可能种数；以及所述第一预设进制的所述第一预设位数次幂大于第一地址编码的不同取值的最大可能种数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码和第一重编码信息来确定相应的分子模块包括：分别为第一内容编码和第一重编码信息确定不同的分子模块。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码和第一重编码信息来确定相应的分子模块包括：分别为第一重编码信息中的不同位上的内容确定不同的分子模块；并且分别为第一重编码信息中的同一位上的不同内容确定不同的分子模块。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码和第一重编码信息来确定相应的分子模块包括：对于每个第一重编码信息，用第二地址编码和第二内容编码来表示该第一重编码信息，其中，第一重编码信息中的每个位置分别由与该位置一一对应的第二地址编码来表示，且第一重编码信息中的每个位置处的内容分别由相应的第二内容编码来表示；以及
根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码确定不同的分子模块。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为不同取值的第一内容编码确定不同的分子模块；或分别为不同取值的第二地址编码确定不同的分子模块；或分别为不同取值的第二内容编码确定不同的分子模块。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块包括：当第一内容编码具有Nc1种不同取值时,分别为(Nc1
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1)种不同取值的第一内容编码确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第一内容编码不对应于任何分子模块；或当第二地址编码具有Na2种不同取值时,分别为(Na2
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1)种不同取值的第二地址编码确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第二地址编码不对应于任何分子模块；或当第二内容编码具有Nc2种不同取值时,分别为(Nc2
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1)种不同取值的第二内容编码确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第二内容编码不对应于任何分子模块。12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码中的两种编码的不同取值的组合确定不同的分子模块。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为第二地址编码和第二内容编码的不同取值的组合确定不同的分子模块。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据第一内容编码、第二地址编码和第二内容编码来确定相应的分子模块包括：当第二地址编码和第二内容编码的组合具有Nac2种不同取值时，分别为(Nac2
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1)种第二地址编码和第二内容编码的不同取值的组合确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第二地址编码和第二内容编码的组合不对应于任何分子模块。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按顺序组合所确定的分子模块，以使组合物对应于所述初始信息包括：在所确定的分子模块的连接端处形成与预设顺序相应的端接部；以及混合形成有相应的端接部的分子模块以产生对应于所述初始信息的组合物。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，作为端接部的分子片段为相应的分子模块的一部分；或者作为端接部的分子片段在分子模块的确定之后被添加到相应的分子模块上。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，混合形成有相应的端接部的分子模块以产生对应于所述初始信息的组合物包括以下中的至少一者：采用连接酶来按顺序组合所确定的分子模块；
采用设置在分子模块的端部的接头来按顺序组合所确定的分子模块；以及采用聚合酶链式反应来按顺序组合所确定的分子模块。18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分子模块包括脱氧核糖核酸、核糖核酸、肽、有机聚合物、有机小分子、碳纳米材料、无机物和间隔设置的分子片段中的至少一者。19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用分子模块的序列分布、序列长度、二级结构、结晶或无定型性质和形貌形态中的至少一者来区分各种分子模块。20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同的分子模块之间的编辑距离大于或等于预设距离阈值。21.一种用于在分子中存储信息的方法，其特征在于，所述方法包括：获取待存储的初始信息，并用第一地址编码和第一内容编码来表示所述初始信息，其中，所述初始信息中的每个位置分别由与该位置一一对应的第一地址编码来表示，且所述初始信息的每个位置处的内容分别由相应的第一内容编码来表示；分别对每个第一内容编码进行重编码，以用具有第二预设位数和第二预设进制的第二重编码信息来表示相应的一个第一内容编码；根据第一地址编码和第二重编码信息来确定相应的分子模块；以及按顺序组合所确定的分子模块，以使组合物对应于所述初始信息。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，获取待存储的初始信息，并用第一地址编码和第一内容编码来表示所述初始信息包括：获取所述初始信息；确定所述初始信息中的与一个第一地址编码对应的一个位置处的内容的单位位数，其中，在所述初始信息中的每个位置处的内容的单位位数彼此相等；当所述初始信息的总位数是所述单位位数的整数倍时，将所述初始信息划分为一个或多个初始信息片段；当所述初始信息的总位数不是所述单位位数的整数倍时，对所述初始信息进行补位，使所得的补位初始信息的总位数是所述单位位数的整数倍，并将所述补位初始信息划分为一个或多个初始信息片段；其中，每个初始信息片段的位数为所述单位位数。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，对所述初始信息进行补位包括：在所述初始信息中补充占位内容，其中，所述初始信息中的占位内容与非占位内容分别对应于不同的分子模块。24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述初始信息还包括纠错内容。25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述第二预设位数与所述第二预设进制的和小于第一内容编码的不同取值的最大可能种数；以及所述第二预设进制的所述第二预设位数次幂大于第一内容编码的不同取值的最大可能种数。26.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码和第二重编码信息来确定相应的分子模块包括：分别为第一地址编码和第二重编码信息确定不同的分子模块。27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码和第二重编码信息来
确定相应的分子模块包括：分别为第二重编码信息中的不同位上的内容确定不同的分子模块；并且分别为第二重编码信息中的同一位上的不同内容确定不同的分子模块。28.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码和第二重编码信息来确定相应的分子模块包括：对于每个第二重编码信息，用第三地址编码和第三内容编码来表示该第二重编码信息，其中，第二重编码信息中的每个位置分别由与该位置一一对应的第三地址编码来表示，且第二重编码信息中的每个位置处的内容分别由相应的第三内容编码来表示；以及根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块。29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码确定不同的分子模块。30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为不同取值的第一地址编码确定不同的分子模块；或分别为不同取值的第三地址编码确定不同的分子模块；或分别为不同取值的第三内容编码确定不同的分子模块。31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块包括：当第一地址编码具有Na1种不同取值时,分别为(Na1
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1)种不同取值的第一地址编码确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第一地址编码不对应于任何分子模块；或当第三地址编码具有Na3种不同取值时,分别为(Na3
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1)种不同取值的第三地址编码确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第三地址编码不对应于任何分子模块；或当第三内容编码具有Nc3种不同取值时,分别为(Nc3
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1)种不同取值的第三内容编码确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第三内容编码不对应于任何分子模块。32.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码中的两种编码的不同取值的组合确定不同的分子模块。33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块包括：分别为第三地址编码和第三内容编码的不同取值的组合确定不同的分子模块。34.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，根据第一地址编码、第三地址编码和第三内容编码来确定相应的分子模块包括：当第三地址编码和第三内容编码的组合具有Nac3种不同取值时，分别为(Nac3
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1)种第三地址编码和第三内容编码的不同取值的组合确定不同的分子模块，并使剩余的一种取值的第三地址编码和第三内容编码的组合不对应于任何分子模块。35.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，按顺序组合所确定的分子模块，以使组合物对应于所述初始信息包括：
在所确定的分子模块的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张璐帅，姜朔，
申请(专利权)人：密码子杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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