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给扣子水杯镜片注入DNA新技术让非生命体也能贮存信息乃至自我繁殖

放大字体  缩小字体 2019-12-27 16:42:32  阅读:3659 作者:责任编辑。陈微竹0371

大数据文摘出品

来历:futurity

编译:Olivia、钱天培

从纸张、磁带,到CD,硬盘…… 存储信息的载体一日千里。

现在,得益于一项最新科技成果,你的扣子、水杯、乃至眼镜镜片也能够存储很多信息了!

来自苏黎世联邦理工学院的罗伯特 格拉斯(Robert Grass)教授与以色列科学家亚尼夫·埃利希(Yaniv Erlich)协作,发明晰一种相似DNA的信息存储办法,能够将很多信息奇妙地躲藏在非生命物体中。

这项技能的一个最直接运用就是,咱们咱们能够将非生命体的制作信息存储在其间,并经过读取这一信息来完美仿制原物体。

咱们咱们都知道,有机生命将自己的“拼装和操作阐明”以DNA的方式存储,而非生命物体却没有这种方式。

任何人想要3D打印一个目标都需求一组代码指令。他们假如想要多年后再次打印同一目标,那么需求拜访该目标的原始数字信息——非生命体自身不会存储这些打印指令。

不过,跟着这项新技能的呈现,非生命体也能够像有机生命体相同“繁殖”了。

用塑猜中存储的DNA信息打印兔子

“经过这种办法,咱们咱们能够将3D打印指令集成到一个目标中。这样,在几十年乃至几个世纪后,咱们就能够直接从目标自身获取这些指令,”罗伯特 格拉斯解说说。

曩昔几年的多项开展使得DNA数据存储成为或许。其间一项就是格拉斯的办法,该办法运用嵌入在细小玻璃珠中的DNA“条形码”来符号产品。这些纳米珠有多种用处,例如,作为地质测验的示踪剂或作为区别优质食物和冒充品的符号。这些条形码相对较短,只需100位二进制代码(100个方位,每个都是“0”或“1”)。一家名为Haelixa的衍生公司已将该技能商业化。

一起,在DNA中存储很多数据也渐渐的变成了或许。以色列的计算机科学家、也是格拉斯现在的协作伙伴亚尼夫·埃利希(Yaniv Erlich)开发了一种办法,该办法理论上能够在1克DNA中存储215000TB的数据。格拉斯自己能用DNA存储整张音乐专辑,相当于15MB的数据。

亚尼夫·埃利希(Yaniv Erlich)

现在,两位科学家现已将这些发明结合到一种新的数据存储方式中,他们称之为“DNA联(DNA of Things)”,它是物联网(Internet of Things)的进一步开展。

作为比如,研究人员经过塑猜中增加的含有DNA的细小玻璃珠3D打印了一只兔子,其间打印指令的巨细约100KB。格拉斯说:“咱们的兔子和真的兔子相同,也有它自己的DNA。”

就像生物学里说的,这种新办法保留了几代人的信息——科学家们能够从兔子的一小部分中获取打印信息来打印一整只新的兔子。这样的一个进程能够被重复五次,本质上他们发明了原始兔子的“曾曾曾孙”。

“一切其他已知的存储方式都具有固定的几许形状:硬盘驱动器有必要看起来像硬盘驱动器,而CD有必要像CD。你无法在不丢掉信息的情况下改动它们的形状,”埃利希说,“DNA是现在仅有能够以液体方式存在的数据存储介质,它能够被存储入到任何形状的物体中。”

经过3D打印来躲藏数据

这项技能的进一步运用是将信息躲藏在日常物品中,技能专家将其称为“隐写术”。为了展现这种运用,技能专家们回忆了前史:在第二次国际大战期间,华沙犹太人区的稀疏文件中有一个隐秘档案。该档案其时被犹太前史学家和当地居民放在牛奶罐中而没有被希特勒的戎行发现。今日,这个档案已被列入联合国教科文组织的《国际回忆名录》里。

研究人员将有关此档案的短片(巨细约为1.4MB)存储在玻璃珠中,然后将其注入一般眼镜的镜片中。

埃利希说:“这样的一副眼镜,经过机场安检没有一点问题。这样,它所包含的信息就会从一个当地被传送到另一个当地。”从理论上讲,这些玻璃珠能够被躲藏在任何塑料物体中,只需制作这些塑料的进程中没有过高的温度发生。这样的塑料的资料包含环氧化物、聚酯、聚氨酯和硅树脂等。

可用在药物符号和建筑资料上

此外,该技能可用于符号药物或建筑资料,例如粘合剂或油漆。格拉斯解说说,有关质量的信息能够被直接存储在药物或物料自身。这在某种程度上预示着医学监管组织能够直接从产品中读取出产质量操控的测验成果;在建筑物中,进行装饰的工人能够找到原始结构中运用了哪些制作商的哪些产品。

现在,该办法依然相对贵重。格拉斯说,转化塑料兔子的DNA中存储的3D打印文件的本钱约为2000瑞士法郎(2024美元),而其间很大一部分用于组成相应的DNA分子。可是,目标的批量越大,单位本钱就越低。

这项日益老练的技能,想必会对信息存储乃至许多衍生范畴发生深远影响。

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https://www.futurity.org/dna-data-storage-3d-printing-2228552/

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