欧洲科学家展示DNA存储检索系统

2017-05-12 16:29 分类:皇冠网 来源:admin

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科学家们展示了一套运行成功的DNA存储和检索系统,并称,遗传学可能提供了储存大量人造数据的最佳选择。

位于剑桥的欧洲生物信息研究所(European Bioinformatics Institute, EBI)的一个团队开发了这种新方法,以满足存储数字化时代产生的海量电子数据的巨大挑战。硬盘之类的现有技术是昂贵的,并且需要电力供应,而磁带和磁盘等替代存储介质会随着时间的推移而恶化。

EBI的DNA数据存储方案源自科学家尼克?戈德曼(Nick Goldman)和厄温?伯尼(Ewan Birney)在汉堡一个酒吧喝啤酒时迸发的创意,这种存储工具不仅持久耐用而且体积非常小。

EBI团队使用一个DNA样本的化学字母(G、A、T和C)对几段由0和1组成的数字内容进行编码。这些内容相当于近1兆字节的数据,包括声音、图片和文字。

科学家们估计,一杯DNA可以存储1亿小时的高清晰度视频。经过30亿年的进化,这些DNA能够可靠保持遗传信息。

“我们已经知道DNA是一种存储信息的可靠方法,因为我们可以从猛犸象的骨中提取DNA,历经数万年后,这些DNA仍能有效传递遗传信息,”戈德曼博士表示。“它还令人难以置信地小和密集,而且不需要任何电源,因此便于运输和保管。”

DNA代码通过电子邮件发送给加利福尼亚州的生物技术公司安捷伦(Agilent),由其制成实体的DNA分子,然后将经过冷冻干燥处理后得到的粉末邮寄回剑桥。“结果看起来就像一小撮灰尘,”安捷伦的艾米莉?勒普罗斯特(Emily Leproust)表示。

使用一台DNA阅读机,EBI能够以100%的准确性重建原始数字数据。这些数据包括马丁?路德?金(Martin Luther King)的“我有一个梦想”演讲、EBI实验室的一张照片、莎士比亚所有十四行诗的文本,以及沃森(Watson)和克里克(Crick)有关DNA“双螺旋”结构的知名论文。

其他研究人员以前也曾使用DNA存储数字数据,包括去年为一本书编码的哈佛大学(Harvard University)的一个研究小组。但戈德曼表示,EBI的系统率先纠正数字和DNA代码之间的转换错误,而且能够扩大规模,用于实际的档案存储。这项研究成果发表于《自然》(Nature)杂志。

伯尼和戈德曼计划研发一套在商业上可行的DNA资料库,hg0088注册,在这个资料库中,hg0088注册,1克DNA可以安全存储相当于100万张CD的数据,有效存储时间超过1万年。虽然具体细节仍有待研究,但一个档案库也许能够用小瓶装的DNA灰尘储存海量数据,每个小瓶都有一个编码在DNA中的索引系统,以帮助检索个别文档。

译者/和风