“萬物DNA”材料問世,3D打印“兔子”成功復制5代|總編輯圈點

2019-12-10 12:07:01 來源: 科技日報 作者: 張夢然

科技日報記者張夢然

據英國《自然·生物技術》雜志9日發表的一項研究,科學家報告了一種前所未有的、運用“萬物DNA”特殊材料3D打印出來的“兔子”!該材料包含了用以合成DNA編碼的兔子“藍圖”,之后,原始兔子所含的DNA被解碼,穩定地復制了5代兔子。


研究人員的“斯坦福兔子”3D打印流程。    圖源:《自然·生物技術》

全球的數據量不斷增加,傳統的存儲架構,如硬盤和磁帶,越來越難以跟上數據存儲的需要。隨著這些裝置逐漸達到存儲極限,DNA被當作一種長期存儲方案提出來。過去的研究已經強調了DNA的持久性和存儲海量信息的能力,現在研究人員已經發現一種前所未有的方式,可利用其持久性進行存儲。

以色列計算遺傳學家亞尼夫·埃爾利赫和羅伯特·格拉斯等人,開發了“萬物DNA”存儲架構,它可以生成具有不變記憶的材料。為了檢驗這一方法,他們將常見的計算機圖形測試模型“斯坦福兔子”的藍圖編碼為DNA兼容格式,再將其存儲在DNA分子中,進而將DNA分子封裝在二氧化硅小球內,將小球嵌入可生物降解的熱塑性聚酯中,最后使用所得的熱塑性聚酯3D打印了“兔子”。

之后,團隊利用存儲在“兔子”中的DNA進行復制:從3D打印兔身上截下一小塊,解碼其中包含的DNA分子。這樣創造出了5代的“兔子”,且沒有任何信息損失,由前一代擴增的DNA被封裝到下一代中;DNA藍圖一直保持穩定——即使第四代和第五代之間相隔了9個月。

在第二項實驗中,研究人員將一段有關華沙猶太區檔案的視頻編碼進樹脂玻璃中,再用該樹脂玻璃制造普通的眼鏡。只需一小塊樹脂玻璃,就能恢復其中隱藏的信息。

研究團隊提出的“萬物DNA”概念,將信息藏于其中,可用于制造日常物品。

總編輯圈點:

當今社會,數據暴漲。傳統存儲方式,總有一天會難以為繼。人們將目光投向了大自然,投向了神奇而精巧的生物存儲。有人研究過,DNA信息儲存密度為一千萬TB/立方厘米。在這種密度下,一個大約一米長的DNA立方體,就能滿足目前世界上一年的信息儲存需求。而且,它如此穩定。我們至今都能通過一截牙齒,一塊骨頭,還原遙遠生物的全基因組信息。文中的萬物DNA是一種新的存儲架構,這意味著DNA存儲的可能性又被進一步拓展。

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責任編輯: 常麗君
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