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来源:飞华健康网地区:伦理剧发布:2020-01-05

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【大纪元2021年02月07日讯】(大纪元记者李少维编译报导)硬盘、光碟、录像带、录音带,在过去近百年来,人们熟悉的 数据存储 介质不断在更新。现在一些科学家研究把数据存在生物的基因里面,最新一份研究,利用基因编辑技术第一次成功地将“Hello World”存储到活细菌的基因里面。
把数据存在DNA里面,不占空间、抗击物理环境打击的能力强、还可以“代代相传”,这些优势吸引了很多科学家投入其研究。
等量数据所需的DNA存储空间是现在最高效硬盘的千分之一。例如,大约一粒盐的空间,可以存储相当于10部数字电影的数据量。随着技术的发展,DNA数据的写入和读取技术的成本也将越来越低。
电脑数据的本质是大量由0和1组合表达的信息。生物学家用四个碱基A、G、C、T组合也可以实现相同的效果。
2017年,哥伦比亚大学引领的一个研究组开始把数据写在活的生物体内,通过生物的繁殖把数据传递给下一代。
那份研究使用CRISPR基因编辑大肠杆菌细胞的基因,识别外来的生物信号,例如当出现果糖信号的时候,将增加一种名为质粒的环形DNA的基因表达。之后,CRISPR的剪切工具把过量表达的质粒切成片段,把其中一部分加入到细菌DNA的特定片段之内。
有果糖信号的时候,插入的基因片段就好比电脑数据的数位值为1的信息。没有果糖信号的时候,细菌将存储一个相当于0的数位信息。当研究人员对大肠杆菌的DNA进行测序的时候,读出里面的0和1的信息,也就读出了里面存储的数据记录。如此,大肠杆菌的DNA犹如有了对之前周围环境信号的一些“记忆”。
当时这份研究只能存储两个数位信息,而且果糖信号不是电脑系统便于使用的信号形式。今年新发表的这份研究内,他们改进了系统,让大肠杆菌可以识别外来的电压信号,同样利用基因编辑写入数据。这更接近电脑的数据输入形式,并且能够存储的数据达到了72个数位。
研究称,他们成功在大肠杆菌内写入了“Hello world!”信息。不仅如此,当研究人员把存有信息的大肠杆菌和其它常见的土壤微菌混合在一起放置一星期之后,里面的信息仍然完好无损。
没有参与这项研究的加州大学旧金山分校的生物工程师希普曼(Seth Shipman)说:“这真是一个很好的进展。”但是他同时表示,这项技术离现实应用还很远。
这份研究1月发表在《自然化学生物学》(Nature Chemical Biology)期刊上。

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