科學家受侏羅紀公園啟發,利用「類琥珀」聚合物實現DNA長期保存

2024年06月17日09:00:30 科學 7729

it之家 6 月 17 日消息,許多科幻電影中,科學家們從琥珀中提取恐龍 dna 並復活恐龍的情節讓人們既興奮又擔心。不過,本月麻省理工學院的研究人員們帶來的是一個好消息,他們受電影《侏羅紀公園》的啟發,使用一種類琥珀的聚合物創造了一種新型的 dna 存儲和保存方法,該方法具有高可擴展性、易於存儲和提取 dna 以及無損提取 dna 等優點。

科學家受侏羅紀公園啟發,利用「類琥珀」聚合物實現DNA長期保存 - 天天要聞

詹姆斯・巴納爾和傑里米亞・約翰遜以及其他麻省理工學院研究人員團隊於上周四發表了他們的研究成果。dna 正迅速成為未來的存儲方式,其穩定性和密度都令人難以置信,可以比快閃記憶體或磁碟存儲保存更長的時間,甚至可以將世界所有數據存儲在一個咖啡杯中。除了存儲生物的遺傳信息之外,dna 還可以被「編程」來存儲更傳統的數據和信息。

這種「琥珀」存儲方法有望替代目前常用的冷凍技術用於長期保存 dna。冷凍法存在可擴展性差、需要極低溫保存以及冷凍過程中可能因水分或溫度波動而損壞 dna 等缺點。巴納爾在接受麻省理工學院採訪時表示:「冷凍是保存 dna 的主要方式,但它非常昂貴,而且不可擴展。我認為我們新的保存方法可能會成為未來將數字信息存儲在 dna 上的一項重要技術。」「琥珀」可以在室溫下存儲 dna,不會損壞數據,並且具有高度的可擴展性。

可編程 dna 在數據存儲方面具有巨大潛力。一立方毫米的 dna 可以存儲 10 億千兆位元組的信息,這種信息密度是任何現有數字存儲解決方案都無法企及的。更重要的是,由於 dna 由 atcg 鹼基對組成,因此經過編程的 dna 可以使用四鹼基語言代替傳統數字存儲的二進位語言,從而實現更高的存儲效率。

麻省理工學院的這項技術被命名為 t-rex(熱固性增強幹燥保存法),目前仍處於研究階段,但卻展現出令人難以置信的前景。研究人員已經成功利用 t-rex 琥珀存儲了包括美國獨立宣言、侏羅紀公園主題曲以及整個人類基因組等 dna 數據樣本,並且在取出後沒有發現任何錯誤,即使將「琥珀」暴露在高達 75°c 的高溫下也是如此。

儘管研究團隊目前將該技術應用於醫療領域,但其在整個數據存儲領域都具有革命性的意義,或許將為未來海量數據存儲解決方案開闢道路。谷歌曾經掃描了一立方毫米的腦組織,產生的存儲數據為 1.4pb。而使用 dna 存儲技術,可以將容納完整大腦掃描所需的約 140 英畝(it之家備註:約 56.7 公頃)伺服器空間縮小到一小堆岩石大小。

科學分類資訊推薦

中國3納米晶元測試成功,全球科技格局將被重寫 - 天天要聞

中國3納米晶元測試成功,全球科技格局將被重寫

一個時代的開啟"中國芯崛起"這個詞語,你聽過多少次?但是,當中國3納米晶元測試成功的消息傳出時,這個詞語終於不再是口號,而是現實。中國終於在半導體領域站到了世界的前列,這意味著什麼?意味著中國的科技創新能力終於被全球認可,意味著中國的晶元制
2024年廣東省科普講解大賽中,TA們獲得一等獎 - 天天要聞

2024年廣東省科普講解大賽中,TA們獲得一等獎

7月19日,2024年廣東省科普講解大賽總決賽在廣東科學中心舉行。大賽共評出成人組一等獎10名、二等獎20名、三等獎30名;中小學生組一等獎5名、二等獎10名、三等獎15名;最具網路人氣獎、最佳形象獎、最佳口才獎、最佳創意獎和最佳互動獎等各
海南三亞海棠灣有鯨魚擱淺,多部門聯合緊急救助 - 天天要聞

海南三亞海棠灣有鯨魚擱淺,多部門聯合緊急救助

7月18日晚,在海南三亞海棠灣的一處沙灘上,一頭鯨魚擱淺,被附近群眾和海岸巡邏人員發現。隨後,三亞多部門以及藍絲帶海洋保護協會工作人員趕赴現場救助,在多名志願者協助下,7月19日凌晨,這頭鯨魚被轉移到附近救助站開展觀察救治。
全球唯一大熊貓三胞胎「開枝散葉」 二代千金滿月 - 天天要聞

全球唯一大熊貓三胞胎「開枝散葉」 二代千金滿月

中新社廣州7月18日電 (王華 鄧泳怡)全球唯一大熊貓三胞胎中的大姐「萌萌」上月順利產下一胎雌性幼崽。7月18日,廣州長隆野生動物世界為「萌二代」舉辦滿月儀式。短短一個月時間,大熊貓幼崽身上的被毛已黑白分明,其軟萌模樣繼承了家族的美貌。