科學(xué)家用DNA編碼存儲了一本教科書。
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然而在一項(xiàng)新的研究中,,研究人員在不足1微微克(1克的一萬億分之一)的DNA中存儲了一本遺傳學(xué)教科書的內(nèi)容——這一進(jìn)展將使我們存儲數(shù)據(jù)的能力發(fā)生革命性的變化,。
有一些研究團(tuán)隊(duì)一直嘗試在活體細(xì)胞的基因組中書寫數(shù)據(jù)。但這種方法存在著兩個(gè)最大的不利條件,。首先,,細(xì)胞會死亡——你絕對不會想讓自己的期末論文就這么煙消云散;其次,,細(xì)胞會復(fù)制,,進(jìn)而引入新的突變以改變數(shù)據(jù)。
為了繞開這些問題,,由美國波士頓市哈佛醫(yī)學(xué)院的合成生物學(xué)家George Church領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組,,根本沒有使用細(xì)胞便創(chuàng)建了一個(gè)DNA信息存檔系統(tǒng),。事實(shí)上,研究人員用一臺噴墨式打印機(jī)將化學(xué)合成的DNA短鏈嵌入到一個(gè)玻璃微芯片的表面,。為了編碼一個(gè)數(shù)字文件,,研究人員將其分割為小的數(shù)據(jù)塊,并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為DNA的“4字母表”,,A,、C、G和T——而非典型的數(shù)字存儲媒介1和0,。每個(gè)DNA片段同時(shí)包含有一個(gè)數(shù)字“條形碼”,,它記錄了前者在原始文件中的位置。閱讀這些數(shù)據(jù)需要一部DNA定序器和一臺計(jì)算機(jī)以重新按順序裝配所有的片段,,并將它們轉(zhuǎn)化回?cái)?shù)字格式,。計(jì)算機(jī)同時(shí)還具有糾錯(cuò)功能——每塊數(shù)據(jù)都將被復(fù)制上千次,通過將其與其他拷貝進(jìn)行比對,,任何小故障都能夠得到識別與修復(fù)。
為了驗(yàn)證這套系統(tǒng),,研究小組利用DNA芯片編碼了Church曾參與編纂的一部遺傳學(xué)教科書,。結(jié)果很成功。
研究人員在8月16日的《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一研究成果,。(趙熙熙)
《中國科學(xué)報(bào)》 (2012-08-20 A2 國際)