完爆传统存储模式 来看看什么叫做活体储存
- 来源:硅谷黑科技
- 2017/7/21 14:33:1736808
【中国安防展览网 科技动态】今天看到了一个炸天的报道,在进入正题以前,先给大家看张图。
怎么样?看出什么门道没?我跟你们说啊,这个全屏马赛克的确没啥好看的。这个《奔跑中的马》其实是一位叫做埃德沃德·迈布里奇拍摄的,就是为了研究马在奔跑时是不是四只蹄子都能落地。
但是!重点来了!这个视频片段近被科学家们储存在了活体细胞中!把视频信息插入活体DNA中意味着什么?这就意味着,可能在未来的某一天我们可以将将信息嵌入我们自己的皮肤中!
其实在DNA中储存数据这个观念点早就不新鲜了。之前就有科学家将信息存储在合成的DNA中,虽然不是生物的DNA。2013年1月下旬,英国科学家近宣布了一项突破性的研究成果,他们将DNA带入了一个革命性的数据存储时代,只需手掌般大小的人造DNA,便可容纳*高达30亿TB的数据,研究所的团队已经在几乎不可见的微量DNA中,储存了154首莎士比亚十四行诗、一张照片、一篇PDF的科学论文和美国民权马丁·路德·金“我有一个梦想”的演讲片段,要想读取这些内容可以通过DNA测序,使其转换成计算机编码即可。
将信息存储在生活DNA中更加困难,因为细胞总是在变化,科学家今天发表在“自然”杂志上发表的一篇文章中。他们利用细菌的自然防御系统将Eadweard Muybridge的“人类和动物运动”中的一张手和一个五帧的剪辑嵌入大肠杆菌中。他们地重构了图像,视频精度达到90%。该技术利用基因编辑系统CRISPR。当病毒攻击细菌时,细菌使用这种防御机制来切断部分病毒的DNA并将其粘贴到自己的DNA中。这基本上使病毒DNA成为细菌细胞的一部分。这些序列作为病毒入侵的记忆,以便如果再次受到攻击,细胞可以出去并切断该种病毒。
左边是人的手的形象,它被编码成核苷酸并被活细菌中的CRISPR-Cas适应系统俘获。右边是多代细菌生长后的图像,通过测序细菌基因组来回收。
这些病毒攻击是按照与之相反的时间顺序进行记录的,因此随着时间的推移,这些序列将成为所有侵入的所有不同病毒的活体物理记录。哈佛大学神经科学研究员的研究合着者塞特·斯托曼(SethShipman)说,该团队决定为了达到自己的想法而采用这一系统。
研究人员粘贴在大肠杆菌内的图像和视频由黑白像素组成。首先,科学家将像素编码成DNA。然后,他们运行电流在细胞壁上打开小通道,使得DNA可以流入。在这个步骤中CRISPR系统抓住了DNA并将其并入自身的基因组。
一旦信息在里面,下一步是检索它。因此,该小组对大肠杆菌DNA进行了测序,并通过计算机程序运行序列,成功地复制了原始图像。因此,您在页面顶部看到的跑马马上就是计算机对DNA序列的表示,因为我们不能用肉眼看DNA的。
图像和视频的选择不是随机的。Shipman说,该团队希望“参考一些人类曾经放在自然世界中的原始形象”,就像洞穴图画一样。同样地,这匹驰骋的马,是个运动图像之一,使用了在20世纪70年代新的技术。“我们认为,我们还以新的方式将信息编码到自然世界,并应该尝试和测试的东西。”
到目前为止,这种方法大量的信息。视频只有36×26像素,考虑到我们可以在合成DNA中编码书籍和更长的电影。虽然这个不是很大,但使用活细胞的新方法的确为我们未来创造了无限可能。
例如,我们可以使细胞记录附近环境中发生的情况。作为神经科学家,Shipman希望有一天可以将系统用于记录随时间发生的事件,例如神经元在大脑中的形成。是的,也许有一天你可以将《权力的游戏》嵌入你的皮肤中哦!