事物的DNA:将DNA存储在物体中

DNA存储着我们的生物蓝图,现在它也可以存储普通物体的蓝图……
12月17日

DNAStanfordBunny.jpg

DNA斯坦福兔

分享

DNA存储着我们的生物蓝图,现在它也可以存储普通物体的蓝图……

一项新技术可以通过在微小颗粒中混合合成DNA,将任何普通物体变成记忆棒。

材料科学家通过3D打印一个塑料兔子雕像来测试它——这是最早用于3D打印的设计之一,“斯坦福兔子”——但设计说明隐藏在里面作为DNA代码。

研究人员罗伯特·格拉斯解释说:“我们使用与生物学完全相同的分子来存储我们自己的蓝图,但我们不使用天然DNA。”“我们已经按照我们设计的顺序化学合成了DNA。”

“你可以从兔子身上取下一块,读取DNA中的3D文件,然后用它来复制原来的兔子。”

多年来,科学家们一直意识到利用DNA分子进行数字存储的潜力。“理论上,我们可以在DNA中存储大量的信息,”Robert Grass说。“也许我们在世界上拥有的所有信息都能装进几克DNA里。”

计算机代码以1和0的形式存储,而DNA代码中不同字母的数量是计算机代码的两倍:构成所有生物蓝图的四个“基本”分子。

然而,科学家们之前还没有使用DNA来存储信息,因为它通常只有在液体中才稳定。研究小组绕过了这一限制,将合成DNA封装在纳米级的微小玻璃颗粒中,以防止其衰变。

这些小胶囊可以保护储存信息的DNA,使其能够安全地混合到塑料中。格拉斯说:“DNA本身不会与聚合物混合,即使混合了,它也不稳定。”

“一旦我们在这些颗粒中有了DNA,我们就用聚合物溶液,将颗粒与聚合物溶液混合,使聚合物凝固,然后聚合物就含有颗粒——包含DNA,包含数字文件。”

然后,研究小组测试了他们是否可以用之前一只兔子的DNA制造出一只新的兔子。

在读取储存在兔子DNA中的信息的过程中,大约5%的数据丢失,但在他们的设计中,他们包括了80%的数字冗余。格拉斯说:“所以即使你失去了80%的DNA,你仍然可以完美地恢复兔子。”

“到目前为止,我们已经做了5代,但我们可以做100代以上,它们仍然是原始兔子的完美克隆。”

最终,这项技术允许无生命的物体在体内携带自己的设计,就像生物一样。

“目前,产品信息要么在纸上,要么在互联网上的某个地方。在这里,我们可以保证只要你有产品,信息就永远不会丢失。”

评论

添加注释