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,可以比閃存或磁盤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制語言,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)服務器空間縮小到一小堆岩石大小。

科學分類資訊推薦

英媒:中國到達了一個里程碑,碳排放量可能已開始下降 - 天天要聞

英媒:中國到達了一個里程碑,碳排放量可能已開始下降

【文/觀察者網 陳思佳】近期,英國專門研究氣候變化的科學和政策網站「碳簡報」發佈的一份報告顯示,在經濟活動和能源需求持續上升的同時,中國的碳排放量在今年第一季度同比下降約1.6%,在截至今年5月的12個月里下降了約1%。這意味着,中國碳排放有望提前達峰。「中國可能已到達一個改變遊戲規則的里程碑。」英國廣播公司...
腦洞超級大開!《逝者如斯蠅》讓你體驗蒼蠅短命一生:見證各種有趣死法 - 天天要聞

腦洞超級大開!《逝者如斯蠅》讓你體驗蒼蠅短命一生:見證各種有趣死法

快科技7月9日消息,獨立遊戲團隊Playables再次帶來了令人腦洞大開的作品——《逝者如斯蠅》。這款遊戲將於7月31日登陸Steam平台,玩家將扮演一隻蒼蠅,體驗其短暫而充滿趣味的一生。《逝者如斯蠅》延續了Playables團隊一貫的風格,採用簡單手繪風格的畫面,呈現出一隻小蒼蠅在房間各處游移的場景。與傳統遊戲不同的是,《逝...
家國情·奮鬥正當時丨高甜!清華博士情侶,雙雙選擇去…… - 天天要聞

家國情·奮鬥正當時丨高甜!清華博士情侶,雙雙選擇去……

來源:【全國婦聯女性之聲】他來自湖北,她來自新疆2015年他們一起考入清華大學精密儀器系本科畢業後又一同成為精密儀器系直博生在不同的研究方向奮鬥拼搏他們性格互補、各有所長在人生的下一程,他們默契約定一同奔赴祖國西部為國防事業揮灑青春熱血崇高
湛江科技學院學子走進南三島參與海洋保護科普活動 - 天天要聞

湛江科技學院學子走進南三島參與海洋保護科普活動

南都訊 記者程安 實習生許騫文 7月4日,在「雙百行動」駐湛江坡頭區服務隊的組織下,湛江科技學院「滿天星」實踐團的同學們帶着滿滿熱情,來到美麗的南三島巴東小學,深度參與了一場以「珍愛美麗家園、保護海洋生態」為主題的科普活動。南三島三面環海,迷人的海岸線不僅風光旖旎,更是中國鱟保護區和中華白海豚的重要棲息...
今年6月 全球經歷「第三熱」 西歐氣溫創新高 - 天天要聞

今年6月 全球經歷「第三熱」 西歐氣溫創新高

歐盟氣候監測機構哥白尼氣候變化服務局9日發佈報告說,全球剛剛經歷了該機構自1940年有記錄以來第三熱的6月,西歐地區則經歷了該機構有記錄以來最熱的6月。 報告顯示,6月全球平均地表氣溫為1....