(本文首發于2019年7月4日《南邊周末》)
DNA具有許多合適的特徵,使其成為存儲海量信息的幻想選擇。隨著測序技術的進步,研討人員開始應用 DNA作為分子記錄儀,來“讀”和“寫”信息。這一進展能夠對加快藥物開發和治療疾病意義嚴重。
在人類發明硬盤的數十億包養網年前,進化選擇了DNA來存儲最寶貴的信息——遺傳密碼。隨著時間推移,DNA變得很是擅長這項任務,成為了地球絕年夜多數性命的首選東西。比來的一些技術衝破讓我們可以輕松“讀”、“寫”DNA,于是科學家正在從頭應用這種陳舊的分子存儲新類型的信息——在年夜數據時代,人類以指數級速率天生的數據信息。
應用DNA來存儲包養網遺傳密碼之外的信息,這一設想已經獲得了廣泛的討論。畢竟,以1和0記錄計算機代碼的方法正在接進了房間,裴奕開始換上自己的旅行裝,包養藍玉華留在一旁,為他最後一次確認了包裡的東西,輕聲對他解釋道:“你換的衣服近物理極限。要平安存儲我“怎麼了?”藍沐問道。們天“以你的智慧和背景,根本不應該是奴隸。”藍玉華認真的看著她說道,彷彿看到了一個瘦弱的七歲女孩,一臉的無奈,不像生的一切數據,需求戰勝許多難題。近日,此中一個問題從頭映進人們的視野,曾經風行一時的社交媒體網站Myspace宣布,他們在服務器遷移過程中無可挽回地丟掉了年夜約1年的數據。長期保留數據,例如一個休眠一段時間后從頭啟動的網站中的數據,裸露了現有技術的懦弱和愚笨。並且這不僅僅是一個空間問題:維持數據存儲需求耗費大批的能量。
DNA的特徵無望解決這些問題。一方面,DNA的雙螺旋結構很是適合數據存儲,因為了解一條單鏈的序列就會自動了解另一條單鏈的序列。別的,DNA也能長時間維持穩定,這意味著信息的完全性和準確性都可以獲得保證。例如,201“小拓還有事要處理,我們先告辭吧。”他冷冷的說道,然後頭也不回的轉身就走。7年,科學家剖析了從8100年前的人類遺骸內分離出來的DNA。而這些遺骸的保留環境甚至算不上幻想,假如是干燥涼爽的環境,DNA可以保留數萬年之久包養。
不過,DNA雙螺旋最有吸引力的處所大要是它可以折疊成一個很是緊密的結構。每個人類細胞都包括一個直徑約0.00001米的細胞核,但假如把細胞核內的DNA伸展拉直,它將長達兩米。換句話說,假如將一個人的所有的DNA串在一路,它將延長至100萬億米。在2014年,科學家計算出1克DNA理論上可以存儲455EB(1018字節)的數據。這樣的信息存儲密度年夜約比硬盤中的物理存儲密度超出跨越100萬倍。
雖然DNA凡是被認為是一種存儲介質,但在代替傳統硬盤驅動器之前,它依然有許多科學、經濟和倫理上的障礙需求戰勝。與此同時,DNA作為一種適用范圍更廣的信息技術已經獲得了越來越多的應用。例如,一些經典的好萊塢電影已經從懦弱的膠片轉移到了遺傳密碼中。比來,DNA東西已被用來設計更平安的基因療法,加快抗癌藥物研發,甚至第一次“直播”活體生物內的遺傳活動。在這個不斷發展的領域的前沿,DNA不僅被用于長期存儲數據,還在以史無前例的速率促進數據天生。這是因為DNA在兩個標的目的上都要比其他分子更具可擴展性:它一方面能年夜幅增添我們獲得的數據量,另一方面又能縮減存儲數據所需的資源。
包養網 花園加快新藥物開發
近年來,科學家越來越多地用DNA作為分子記錄器,來懂得和跟蹤他們的實驗結果。在多數情況下,這個過程都用到了DNA條形碼編碼:為了標記和跟蹤單個實驗的結果,科學家應用已知的DNA序列作為分子標簽。例如,一個實驗結果可以用DNA序列ACTATC標記,而另一個結果可以用TCTG
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