直接在 DNA 上执行 SQL 操纵，已通过 PostgreSQL 验证

法国通讯体系工程师学校与研究中心（Eurecom）数据科学系助理传授 Appuswamy 和伦敦帝国理工学院 SCALE 尝试室认真人 Heinis 等人近期颁发了一篇关于在 DBMS 存储层操纵 DNA 的论文《OligoArchive: Using DNA in the DBMS storage hierarchy》。

论文研究了在数据库存储条理布局中集成 DNA 的题目。更详细地，其提出了以下两个题目：

• 数据库履历怎样辅佐优化 DNA 编码息争码？
• 生化机制怎样应用于对 DNA 操纵举办体外、近数据的 SQL 查询处理赏罚？

为了答复这两个题目，该研究引入了一个叫 OligoArchive 的架构，这是一种行使基于 DNA 的存储体系作为相关数据库归档层的架构。

DNA 的存储体系简朴讲也就是指基于 ATCG 这些碱基所构成的一套存储信息的方案，类比 0/1 二进制，这种存储体系具有四进制。用 DNA 作为存储介质，上风是容量大与存储时刻长，稀有据指出 1 克 DNA 可以或许存储约莫 2 拍字节，相等于约莫 300 万张 CD；同时用 DNA 存储数据生涯时刻也许长达数千年；另外与硬盘、磁带等存储介质差异，DNA 不必要常常维护，并且在读取方法上，DNA 存储不涉及兼容性题目。

自然存在的 DNA 是有两条核苷酸链的双螺旋布局，而用于数据存储的 DNA 是单链核苷酸序列，又叫寡核苷酸（oligo），它是行使每次一个核苷酸来组装 DNA 的化学进程合成的。

OligoArchive 架构通过将基于磁带的归档层替代为基于 DNA 的归档层来改变 DBMS 存储条理布局，论文详细先容了数据库引擎和 DNA 存储装备之间的分工，以及 DNA 存储装备应在 OligoArchive 中行使的接口。

数据库与 DNA 存储分工是这样的：数据库体系执行相关数据和寡核苷酸序列之间的转换。在 put 操纵时代，DNA 存储体系合成 DNA 链并将它们存储在库中；在 get 操纵时代，对 DNA 链举办测序并将读数返回。

研究职员通过为 PostgreSQL 构建归档和规复器材（pg_oligo_dump 与 pg_oligo_restore）证明 OligoArchive 可以在实践中实现，这些器材执行模式辨认编码息争码 DNA 上的相关数据，并行使这些器材将 12KB TPC-H 数据库归档到 DNA，举办体外计较，并将其规复。

论文中的尝试表白，行使合成 DNA 存档和规复数据不只可行，并且还可以操作数据库常识履历优化 DNA 编码息争码进程，乃至直接在 DNA 上执行 SQL 操纵。

详细内容查察论文：

http://cidrdb.org/cidr2019/papers/p98-appuswamy-cidr19.pdf

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（编辑：湖南网）

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