微软设法在合成DNA链上记录了200 MB的数据

科学家的最终目标是创建一个大容量的“ DNA存储”，



从理论上讲，一克DNA可以存储 10亿兆字节的数据。在某些条件下，记录可以保存数千年。但是从DNA高效读写信息的问题尚未解决。 Microsoft和华盛顿大学目前正在研究此问题。今年四月，合作伙伴设法将DNA中的150 KB信息保存了三张图片。现在，该过程已得到改进，并且已经记录了202 MB。在脱氧核糖核酸分子中录制了高分辨率的OK Go音乐视频，并在其中加入了《世界人权宣言》，将其翻译成100种语言，古腾堡计划的前100本书以及农作物基金会的 DNA链数据库。



在DNA中记录信息的项目称为Project Palix。

这项工作是用从Twist Bioscience购买的1000万股合成DNA进行的。具有特定构型的合成DNA可以有序开发。一对这种材料的底座的价格为10美分。价格正在逐渐下降，制造商预计将达到2美分，原因有两个。

微软和华盛顿大学并不是第一个决定将数据写入DNA的想法的人。 2010年，来自香港的生物学家提出将合成DNA引入大肠杆菌基因组的方法。中国人根据核苷酸数（0 = A，1 = T，2 = C，3 = G）使用四位数数字系统编码信息。科学家根据ASCII表将测试数据转换为数字（i = 105; G = 71; E = 69; M = 77），然后将其转换为四元系统（105→1221; 71→0113; 69→0111; 77→0131），然后-进入核苷酸链

两年后，哈佛大学的科学家使用另一种方法将643 KB的数据写入了DNA。在哈佛，他们决定放弃与生物的合作。取而代之的是将合成DNA引入到特殊DNA芯片上生成的分子中。该方法的优点是没有由于宿主生物的突变而导致信息丢失的危险。

这些科学家能够对教会的书进行编码，并保留格式和插图。





微软和华盛顿大学使用哈佛专家提出的方法。首先，将二进制代码的单位和零转换为核苷酸的组合-腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶和胸腺嘧啶。之后，合成包含该数据的人工DNA。信息本身的编码由提供合成DNA链的公司Twist Bioscience进行。客户报告顺序，公司从头开始生产链。 Twist Bioscience不知道在这种分子中编码什么样的信息。将特殊标记引入DNA分子中，以确定记录文件的结尾和开头。



根据项目参与者之一Luis Henrique Ceze的说法，在过去几年中，遗传学在DNA信息的编码和解码方面都取得了长足的进步。信息编码的准确性达到100％。数据解密技术使您可以恢复编码信息而不会丢失。但是目前，它还不能被广泛使用-它只能在实验室条件下完成。在DNA记录数据的技术可以大规模使用之前，它仍然可以工作几年。

“使用负担得起的DNA测序和合成的新技术，Twist Bioscience和Microsoft现在可以将DNA中存储信息的理论付诸实践。主要目标是开发实用的方法。且可扩展。在DNA链中对数字信息进行编码的能力是数据存储领域的一项重大成就，因为DNA分子摆脱了大多数现代数据存储方式的缺点...由于地球上几乎所有生命都归功于DNA，因此总会有读取DNA的技术，因此您可以肯定可访问性保存的数据。此外，随着DNA技术在科学研究和医学研究中的重要性不断提高，在DNA链中读取/写入信息的方法将不断得到改进。在人类活动的许多领域都需要这些技术，-在合作伙伴的联合声明中说。

正在改进处理遗传信息的方法，并降低了读取DNA的成本。2003年，用于解码人类基因组的项目耗资10亿美元，而如今，解码基因组的成本却具有相同的复杂性，仅为1000美元。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395789/