科学探索

还在用硬盘?哈佛都用DNA存储电影了,人体U盘

喵了个咪W9   发布时间: 2017-07-13 23:54   

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1878年,英国摄影师埃德沃德·迈布里奇(Eadweard Muybridge)拍摄了世界上最早的电影之一,画面是一匹飞驰的骏马,他的目的是了解飞奔中的马是否会离开地面。一个多世纪后,这个电影片段与高科技结缘:成为首部被编码在活体细胞DNA中的电影。随着宿主生物体的生长和分裂,这部电影可以被随意访问和无限复制。

顶级学术期刊《自然》周三发表了哈佛医学院研究人员的这一研究成果。这一研究是基因用作海量存储装置潜力的最新和最令人震撼的例子。

科学家已成功地将莎士比亚的全部十四行诗编码到DNA中。哈佛医学院遗传学家、新研究的参与者之一乔治·丘奇(George Church),最近将其编写的图书《再生》(Regenesis)编码到细菌DNA中,并复制了900亿份拷贝。他在接受采访时说,“这创下了图书出版的记录。”


丘奇和参与新研究的其他科学家开始设想,未来这一技术会有更不可思议的应用:对细菌编程,使之依偎到人体细胞,然后记录细胞的一举一动——相当于制作每个细胞的记录片。

当人生病时,医生可以将细菌提取出来,回放人体细胞的记录片。丘奇说,这等同于飞机上的黑匣子——数据可以用于分析事故原因。

丘奇、遗传学家塞斯·希普曼(Seth Shipman)以及他们的同事,开始给迈布里奇拍摄电影的每个像素指定一个DNA编码。每个细胞的DNA链都有4种组成部分——腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。

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遗传学家最后获得了一个代表整部电影的DNA序列。然后,他们利用基因编辑技术Crispr,把这一DNA序列插入到一种常见肠道细菌的基因中。

虽然基因被修改,这种细菌仍然“茁壮成长”和繁殖。研究团队发现,在细菌的每一代后代中,存储在基因中的电影都“完好如初”。

没有参与这项研究的明尼苏达州大学数学教授安德鲁·奥德里兹科(Andrew Odlyzko),称这一研究“令人着迷”。

著名物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)半个世纪前就提出,DNA可能用于存储信息。

南加州大学数学家伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)表示,费曼的想法“具有开创性——给我们指明了方向”。

阿德曼1994年就发表报告称,他把数据存储在DNA中,把DNA当计算机使用,解出了一道数学题。他认为,DNA存储的数据量,是相同大小光盘的1万亿倍。

数据存储正在日趋成为一个大问题,原因不仅仅是生成的信息量在不断增长,用于存储数据的技术也在不断被淘汰,例如软盘。

DNA从来都不会过时,阿德曼说,“数十亿年来,生物体一直在DNA中存储信息,这些信息仍然可以读取出来。”他指出,细菌能读取从数百万年前琥珀里边昆虫中恢复的基因数据。

对于希普曼和丘奇来说,最近的挑战是大脑。大脑包含860亿个神经细胞,要了解它们的状态并非易事。

丘奇说,“目前,我们能用电极一次监测一个神经细胞,但大脑中放不下860亿个电极”,但是,基因工程细菌“非常适合解决这类问题”。

他们的想法是,使细菌作为记录设备随同血液到大脑中,记录一段时间的信息。科学家可以提取出细菌,通过它们的DNA了解大脑神经细胞的情况。

丘奇表示,虽然这些都是未来的创意,但生物学家取得进展的速度快于人们的想象。他以人类基因测序为例进行了说明,第一次人类基因测试历时数年,耗资30亿美元。当时最大胆的预测是,60年内每次测序成本将降低到1000美元,“事实上,仅仅6年而非60年,基因测序成本就降低到了1000美元”。

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评论 (16次吐槽

热门评论


07月14日 04:07  
游客(广东东莞)

回复 @大马哈鱼 :你还可以对你心仪的女生说,今晚我送你几部电影。

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07月14日 09:22  
游客(上海上海)

先研究下人类自身DNA里包含了什么信息再说吧,估计能找到人类起源。

9 0 回复

07月14日 00:10  
大马哈鱼

届时我能说我在洗手间里一次拉出了多少万部好莱坞猛片吗……

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最新评论


07月18日 15:43  
游客(广东深圳)

所以如果到时候要植入芯片什么的我优先报名

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07月17日 11:12  
游客(江苏连云港)

【最后大结局前的全~揭~秘】一次把人类、外星人、月球的来源和古今之谜都说清,再无疑惑 直指最根本,让不为人知的一面都无所遁形,强烈推荐此系列◥█◣: https://pan.baidu.com/s/1eRRoHDw [ 这不是人类的知识,更不是猜想,而是宇宙在最后巨变前的全揭秘 ]

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07月16日 19:08  
游客(上海上海)

这个技术牛逼

0 0 回复

07月16日 17:18  
游客(河南郑州)

“我们需要进入坏人的头脑和网络,这就是国家使命组的任务:在坏人的头脑和他的网络里。” ---- 进入德国"人”的基因碱基卐-Base-Pairs的频率密码Enigma里。 German MK-ultra-Genocide (WWⅢ): Attacking human hypothalamus and pituitary gland (24h/7d) by means of Electromagnetic Weapons leads to neuroendocrine disorder consisting of sterilization. http://blog.sina.com.cn/germany4

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07月15日 09:22  
超能量DMT

。 假如这样干了,他就不会取得成功。

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07月15日 05:38  
游客(广东东莞)

这是不是意味着将来都不用上学了?把百科知识存储到基因硬盘里,用到的时候再读取出来

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07月15日 02:13  
游客(福建厦门)

DNA 的信息可以存储多久?有比DNA更好的存储介质!

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07月14日 22:29  
TOMS09

那就是可控的梦《盗梦空间》也如此原理。

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07月14日 17:28  
游客(江西景德镇)

没有信息,蛋白质怎么能组成细胞?DNA可不仅仅只有存储功能。

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07月14日 11:27  
游客(觉醒火星网友)

看来我初中教室后面墙上粘着的都是几亿部好莱坞猛片啊

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07月14日 13:12  
游客(北京北京)

回复 @游客() :现在的初中生都发育得好快啊

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07月14日 09:22  
游客(上海上海)

先研究下人类自身DNA里包含了什么信息再说吧,估计能找到人类起源。

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07月14日 06:18  
游客(香港)

善用DNA ❕❔ 准備植入控制晶片 ❕❕❕❔❔❔

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07月14日 01:29  
游客(广东中山)

看日本大片吐出好莱坞大片

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07月14日 00:10  
大马哈鱼

届时我能说我在洗手间里一次拉出了多少万部好莱坞猛片吗……

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07月14日 04:07  
游客(广东东莞)

回复 @大马哈鱼 :你还可以对你心仪的女生说,今晚我送你几部电影。

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