![《《经济学人》:一花一世界——DNA存储或将为普通物体赋予记忆》](http://www.veryken.com/wp-content/uploads/2019/12/20191214_stp501-300x169.jpeg)
硬盘驱动器是现代科技的奇迹。只要花上50美元,任何人都可以买到一台机器,它能轻松地将牛津大学博德莱恩图书馆的全部内容存储为钴合金旋转磁盘上的一系列微小磁波纹。
但是,通常情况下,自然选择往往令人类最大的努力也相形见绌。DNA作为生物学所偏爱的信息存储技术,它能在一克生物物质中存储215 PB的数据,这是最好的现代硬盘存储容量的1千万倍。
而且DNA存储也很稳固耐用。虽然硬盘的保修期很少超过5年,但DNA通常是从有几千年历史的骨头中提取出来的(最高纪录为70万年,属于现代马的祖先的一个基因组)。
出于这些原因,技术人员一直想知道是否能利用DNA来进行商业数据存储。档案存储是个点子,因为它将DNA的缺点最小化了——与硬盘驱动器相比,读取和写入DNA既繁琐又缓慢。
然而,现在,由以色列埃尔利希实验室(Erlich Lab)的亚尼夫·埃尔利希(Yaniv Erlich)和苏黎世瑞士联邦理工学院的化学家罗伯特·格拉斯(Robert Grass)领导的团队有了另一个想法。正如他们在《自然生物技术》杂志(Nature Biotechnology)上发表的一篇论文中所描述的那样,他们希望利用DNA数据存储来为各种各样的普通物体赋予属于它们自己的记忆。
研究人员描述了他们将斯坦福兔子(计算机图形学中的一种标准测试图像)编码进DNA块里的一次初步试验。
这些DNA块随后被涂上一层二氧化硅纳米颗粒保护层。这是为了保护它们进入下一阶段,在这一阶段,它们与塑料混合,用作3D打印机的原料,由后者打印出兔子的模型。结果得到一个物体,在其整个结构中都包含并编码了制造更多自身副本所必需的基因模型。
从成品兔子耳朵上剪下一小块塑料碎片,通过测序器检测其中的DNA,研究人员就能恢复这些基因模型,并用它们制造出更多代注入DNA信息的兔子。
对概念证明感到满意后,他们通过把一段短视频编码进DNA中,并将其融合进树脂玻璃(一种透明塑料)里,重现了这一戏法。他们用树脂玻璃为一副眼镜做镜片。再一次,从镜片上剪下一小条,然后把塑料溶解掉,就能释放出DNA,可以用它来恢复视频。
制造和读取DNA的成本都在急剧下降。自2000年以来,读取100万个基因密码符号的价格已经下降了大约100万倍。因此,埃尔利希博士和格拉斯博士希望他们的创意有一天能有各种各样的用途。
他们认为其中一种用途是可以将相关信息嵌入到制成品中。他们以定制医疗植入物为例,这些植入物包含了病人的医疗记录,以及制作另一个植入物所需的精确测量数据。
对于注重隐私的人来说,第二种用途或许是信息隐藏密写术——一种将信息隐藏在看似无害的东西里的技术(这就是注入DNA信息的眼镜背后的创意)。
他们最具未来主义的想法是,整个世界中的所有物体,像生物生命一样,都包含了制造自身副本所需的全部信息。埃尔利希和格拉斯两位博士将他们的技术称为“物体的DNA”,这确实是个聪明的想法,但下一项工作或许是想个更时髦的名字。
本文由“放牛班的秘密花园”编译自《经济学人》
作者:Log,译者:Sweetpie
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