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我,就是数据:高中生把数据编入体内

发布时间:2019-07-05 00:15:38 所属栏目:评测 来源:金磊、张佳
导读:副标题#e# 全球每年产生的数据需要 4180 亿个 1TB 硬盘才能放下,若是把如此庞大的数据放到 DNA 上,只需 1kg DNA 就够了!最近一家公司将 16G 的维基百科存储在了一个 DNA 分子上让人惊叹,DNA 存储已成为最受关注的新兴技术之一,我,就是数据时代即将来

因此,硬盘存储的一种替代方案——基于 DNA 的数据存储才显得尤为重要。由核苷酸A,T,C和G的长链组成的 DNA 是生命的信息存储材料。数据可以按照这些字母的顺序存储,从而将 DNA 转变为一种新的信息技术形式。

它已经过常规排序(读取),合成(写入)并且可以轻松准确地复制。DNA 也是非常稳定的,正如生活在 50 多万年前的化石马的完整基因组测序所证明的那样,存储它不需要太多能量。

但是,DNA 的存储容量是让人惊讶的。DNA 可以以远超过电子设备的密度精确存储大量数据。例如,根据哈佛大学 George Church 及其同事于 2016 年发表在“Nature Materials”杂志上的计算,简单的大肠杆菌的存储密度约为每立方厘米 1019比特。

在这样的密度下,一个边长约一米的 DNA 立方体可以很好地满足全世界一年的数据储存需求,换个维度讲,1kg DNA 就能储存全球数据。

我,就是数据:高中生把数据编入体内


全球数据只需 1kg DNA 就能储存

DNA 数据存储的前景不仅仅是理论上的。例如,2017 年,哈佛大学的 Church 小组采用 CRISPR DNA 编辑技术,将人手的图像记录到大肠杆菌的基因组中,并以高于 90% 的准确率读出。华盛顿大学和微软研究院的研究人员已经开发出一个完全自动化的系统,用于编写、存储和读取 DNA 编码的数据。包括微软和 Twist Bioscience 在内的一些公司正在致力于推进 DNA 存储技术。

与此同时,DNA 已经被研究人员用来以不同的方式管理数据,这些研究人员努力处理海量的数据。新一代测序技术的最新进展使得数十亿个 DNA 序列可以轻松同时读取。有了这种能力,研究人员可以使用 DNA 序列的条形码作为分子识别“标签”,以跟踪实验结果。DNA 条形码正被用于大大加快化学工程、材料科学和纳米技术等领域的研究步伐。例如,在佐治亚理工学院,James E. Dahlman 的实验室正在迅速确定更安全的基因疗法;其他人正在研究如何对抗耐药性和防止癌症转移。

使 DNA 数据存储变得通用的挑战之一是读取和写入 DNA 的成本和速度,如果要与电子存储竞争,则需要进一步降低这些成本和速度。即使 DNA 没有成为一种无所不在的存储材料,它几乎肯定会被用来以全新的方式生成信息,并长期保存某些类型的数据。

DNA 能够存储数据,是否也可遗传?

前不久,新智元报道了一篇文章——顶级学术期刊《CELL》同日连续发表两篇重磅文章,研究人员在对线虫的研究中发现,记忆可以被遗传,甚至持续3-4 代!

在 2016 年的 SXSW 大会上,南加州大学教授 Theodore Berger 宣布了一个轰动整个科技界的消息:

在对猴子、老鼠的实验中,通过人造海马体完成了短时记忆向长期储存记忆“几乎完美”的转换,这项技术可以完成对人脑记忆的备份,并复制到其他人的大脑中。

这就意味着记忆有可能“遗传”给后代。

而近日,爱思维尔(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)杂志《CELL》同日发表了两篇重磅文章——记忆居然真的可以遗传!

我,就是数据:高中生把数据编入体内

文章地址:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

我,就是数据:高中生把数据编入体内

文章地址:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

这两项重磅的研究结果表明:至少在线虫(C.elegans)这样的生物中,记忆可以被遗传,且可以维持3-4 代。堪称颠覆认知!

记忆的遗传,或是另一种“永生”?

纵观历史,有无数人在寻找着永生不死的方式——他们或修炼自己的精神世界,或求助于丹药、或修建宏伟的寝陵,想以此实现精神的延续和永存,但无一成真。

今天,我们借助科学发现,人们对“永生”的研究也不断在持续着。

新智元此前报道过《Nature 重磅封面:复活死亡大脑!》——耶鲁大学的最新研究表明,猪大脑在死亡 4 小时后成功复活,并维持了至少 6 小时。

这项研究掀起了一波道德伦理的舆论浪潮,有人担心这是否就会是僵尸启示录的开始;但同时还有人认为,让一些伟人的大脑复活,实现意识和记忆的“永生”,将具有重大的意义。

我,就是数据:高中生把数据编入体内

而这次科学家们的发现可谓是颠覆了我们的认知。

原来信息竟然可以通过神经代代相传,加之这次 DNA 可以存储海量数据,不知道这是不是另一种“永生”的方式呢?

附:16 岁高中将《古兰经》和《圣经》注入体内

去年年底,法国一位 16 岁高中生 Locatelli 将《古兰经》和《圣经》中的部分内容注入到了自己体内。他将文本转换成了 DNA,并注射到了自己的大腿上。

我,就是数据:高中生把数据编入体内

(编辑:常州站长网)

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