科研团队研发出 “万物 DNA” 材料

来源: 科技日报 / 作者: 2019-12-10
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科技日报北京 12 月 9 日电 (记者张梦然)据英国《自然 · 生物技术》杂志 9 日发表的一项研究,科学家报告了一种前所未有的、运用 “万物 DNA” 特殊材料 3D 打印出来的“兔子”!该材料包含了用以合成 DNA 编码的兔子“蓝图”,之后,原始兔子所含的 DNA 被解码,稳定地复制了 5 代兔子。

全球的数据量不断增加,传统的存储架构,如硬盘和磁带,越来越难以跟上数据存储的需要。随着这些装置逐渐达到存储极限,DNA 被当作一种长期存储方案提出来。过去的研究已经强调了 DNA 的持久性和存储海量信息的能力,现在研究人员已经发现一种前所未有的方式,可利用其持久性进行存储。

以色列计算遗传学家亚尼夫 · 埃尔利赫和罗伯特 · 格拉斯等人,开发了 “万物 DNA” 存储架构,它可以生成具有不变记忆的材料。为了检验这一方法,他们将常见的计算机图形测试模型 “斯坦福兔子” 的蓝图编码为 DNA 兼容格式,再将其存储在 DNA 分子中,进而将 DNA 分子封装在二氧化硅小球内,将小球嵌入可生物降解的热塑性聚酯中,最后使用所得的热塑性聚酯 3D 打印了“兔子”。

之后,团队利用存储在 “兔子” 中的 DNA 进行复制:从 3D 打印兔身上截下一小块,解码其中包含的 DNA 分子。这样创造出了 5 代的“兔子”,且没有任何信息损失,由前一代扩增的 DNA 被封装到下一代中;DNA 蓝图一直保持稳定——即使第四代和第五代之间相隔了 9 个月。

在第二项实验中,研究人员将一段有关华沙犹太区档案的视频编码进树脂玻璃中,再用该树脂玻璃制造普通的眼镜。只需一小块树脂玻璃,就能恢复其中隐藏的信息。

研究团队提出的 “万物 DNA” 概念,将信息藏于其中,可用于制造日常物品。

总编辑圈点

当今社会,数据暴涨。传统存储方式,总有一天会难以为继。人们将目光投向了大自然,投向了神奇而精巧的生物存储。有人研究过,DNA 信息储存密度为一千万 TB / 立方厘米。在这种密度下,一个大约一米长的 DNA 立方体,就能满足目前世界上一年的信息储存需求。而且,它如此稳定。我们至今都能通过一截牙齿,一块骨头,还原遥远生物的全基因组信息。文中的万物 DNA 是一种新的存储架构,这意味着 DNA 存储的可能性又被进一步拓展。

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