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2024一2025學年第一學期高三第一次聯考
千噸海水冷卻，消耗大量電力的傳統數據庫，說不定很快就會被幾個裝著DNA存儲介質的手
提箱取代。
語文(150分鐘150分)
(摘編自王安逸《DNA存儲，難以置信的高密度數據存儲方案》)
材料二：
注意事項：
在多個維度上，DNA存儲技術都可以“力壓”傳統數字存儲技術，主要取決于它的三個
1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。
優勢。
2回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮
其一是高密度。DNA分子的雙螺旋結構由堿基組成，每個堿基都可以編碼一個二進制位，
擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
DNA分子由此可以作為數據存儲介質，其理論上的存儲密度近乎天文數字一1千克DNA就
3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。
可以輕松存儲全球的數據，當今全球所有的存儲霧求都可以容納在一個小小的立方體盒子里。
其二是低能耗。和傳統的數據中心不同，以DNA形式存儲的數據更易于維護。在存儲過
一、現代文閱讀(35分)
程中，DNA存儲不需要大量的人力、財力投入，只需要將其保存在低溫環境中即可。在能耗方
(一)現代文閱讀I(本題共5小題，19分)】
面，1GB的數據硬盤存儲能耗約為0.04瓦，而同一容量的DNA存儲能耗則小于百億分之一
閱讀下面的文字，完成1一5題。
瓦。這對于當下能源緊張的人類社會來說無疑是福音。
材料一：
其三是易存儲。DNA分子對于外部環境具有較強的抗干擾能力，如振蕩等。因此，DNA
如采有科學家問你，愿不愿意把自己演唱的歌曲存進玉米粒里，他很可能是認真的。這種
數據更容易存儲，可以長時間保存且不容易丟失。據研究，人們從化石中可以提取出百萬年前
能把效據存儲進生物DNA并長時間保存的技術，名為“DNA存儲”。
動物的DNA,這表明DNA數據在沒有特別人工干預的情況下能夠保存數萬年之久，而商用磁
作為數字信息存儲介質，DNA擁有不可思議的存儲密度和極佳的穩定性一其存儲密度
帶或光盤等傳統存儲介質只有兒十年壽命。
比目前最先進的固態硬盤還要高1000倍，如采保存在陰涼干嶸的地方，DNA可以保存數十
(摘編自侯文雄《DNA存儲技術來了》)
萬年。
材料三：
DNA存儲數據的原理類似硬盤，但過程稍有不同。DNA雙鏈是由腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧
從社會和自然界發展歷程看，最天然和最長久的信息保存方式存在于生命之中。人類、動
定和鳥票吟四種基本核苷酸組成的，我們將它們簡稱為A、C、T和G,它們就像傳統存儲介質中
植物、微生物繁衍億萬年，都遵循著由D八NA(脫氧核糖核酸，以下稱“核酸”)控制的生命中心法
的0和1一樣。通過簡單的對應轉化關系（例如A=01,T=11,C=10,G=00),我們就得到了
則：DNA通過四種堿基(ATCG)的排列組合構成基因，控制著生命體的生存、健康與繁衍。人
核苷酸版本的數字信息序列。例如，要將手機上的一張圖片的二進制信息轉化為核苷酸序列，
體40萬億個細胞幾乎都含有完整的基因組（約60億個堿基），這是每個人與生俱來、最為重要
假設文件的前八位是01111000，與之對應的核苷酸序列就是ATCG,后面的信息以此類推。以
的生命信息。人們可以將基于0和1的二進制數字信號，轉化成以核酸堿基ATCG為基礎的
人工方式合成特定序列的DNA長鏈條，就能將數據存儲進DNA,需要讀取的時候，再通過
四進制生命信號。通過合成相應的核酸，將信息以碳基形式完整地保存。若需讀取，只需要進
DNA測序，解讀出被保存在DNA中的信息。
行核酸測序即可。行業內稱這一方式為“DNA存儲”，相對于硅基硬盤而言，可簡稱為“碳基存
不過，目前人工合成的DNA單鏈長度不超過100個核苷酸，能夠編碼并存儲的二進制信
儲”。
息滿打滿算不過50B。許多計算機文件的大小都在GB和TB級別，大型數據庫的存儲量則要
硅基存儲造價低，但保存年限不長，摩爾定律邊際效應減弱。碳基存儲造價高，但保存年限
以PB、EB甚至ZB計算。如何讓短小的DNA存儲如此大的文件信息？要解決這個問題并不
長，開始進入摩爾定律加速期，未來應用前景可期。
難，我們可以將需要存儲的數據分割成小段，并給每段添加一個序列標記。當需要讀取DNA
(摘編自陳建華《關于組織開展DNA存儲產業布局的建議》)
存儲的信息時，按照序列的標記讀取即可。
1.根據材料一，下列對DNA存儲過程的圖示，排序正確的一項是(3分)
各種義件
目前DNA存儲的成本還菲常高，平均合成1MB數據需要兩萬元人民幣，雖然讀取數據的
成本稍低，但1MB也需要數千元。高昂的成本導致DNA存儲無法快速普及，而且DNA較低
PDF UJPG DOC
進刷伉總
轉化為核苷酸療列
的存儲效率也阻礙了它的大規模應用。因此，現階段的DNA存儲介質更適合存儲一些需要長
010000110o10
期存檔、不需要頻繁更改的“冷數據”。
以二進形式有入電
10106001110
CGTCTAATCATCT
ATCATCTGTAGCC
簽數按
不過話又說回來，在技術飛快迭代的大背景下，誰能說幾年后DNA的存儲方式不會替代
CGTCTAATCATCT
存儲進DNA
博序，解讀
ATCATCTGTAGCC
傳統的存儲方式呢？法國一家公司就已經推出了基于DNA存儲的卡片并向公眾售賣。事實
①
@
3
上，許多技術已經走出科幻小說，來到我們身邊。那些動輒就占好幾個足球場大小，每天需要數
A.④②⑤①③
B.②⑤①④③
C.②①⑤③④
D.⑤③②①④
第1頁（共8頁）
第2頁（共8頁）

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