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把细菌变作图书馆-揽阅阁

时间:2019-03-21 16:49:48   作者:   来源:   阅读:170   评论:0
内容摘要:“生命是一本打开的书”,这原来是个比喻,但如今科学家已经把它酿成了现实。现在,我们可以把一整座图书馆的图书、影像资料,都存放到活的生物体上,并通过它们代代相传。只管现在科学家所使用的质料仅是单细胞生物,但终有一天,植物、动物,甚至人也可以成为储存载体。垃圾......

亿彩彩票平台“生命是一本打开的书”,这原来是个比喻,但如今科学家已经把它酿成了现实。现在,我们可以把一整座图书馆的图书、影像资料,都存放到活的生物体上,并通过它们代代相传。只管现在科学家所使用的质料仅是单细胞生物,但终有一天,植物、动物,甚至人也可以成为储存载体。

垃圾基因的妙用

秘密在于DNA。虽然生运气动离不开DNA,可是DNA上存在着大量不加入生运气动的基因,叫作“垃圾基因”。垃圾基因虽然在生物进化的某个时期,可能是有用的、活跃的,但如今已失去活性,变得“默然沉静”。它们在DNA上所占的比例还不小,为40%~90%。

垃圾基因除了不活跃,其他方面跟普通基因一模一样,也有4个碱基编码。但因为没什么用处,你要是把它们删去,或是用此外编码取代,也不影响生运气动。这就为在活的机体中储存我们想要的信息提供了利便。

亿彩彩票平台DNA能储存信息的原理很简朴。我们知道,在电脑上任何文件都可以用二进制的0和1来编码储存,那是因为电脑运算和储存接纳的是二进制。而任何信息同样也可以接纳其他进制来编码、运算、储存,好比用四进制。而DNA上的4个碱基A、G、C、T,正好是一组天然的四进制码。

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同样长度的四进制信息,其信息容量是二进制的几倍。这个原理也很简朴,譬如让A、G、C、T四进制码跟0和1二进制码做如下对应:A-00、G-01、C-10、T-11,那么一段二进制码信息如01011011,只需编码成GGCT即可,而且后者的长度仅是前者的1/2。

把视频文件存到生物体上

亿彩彩票平台此前,科学家已乐成实现了图片和文本文件的DNA存储。既然任何视频都可剖析成一帧帧图片,那么把视频文件储存到DNA上也是顺理成章的。最近,哈佛大学的科学家乐成做到了这一点。

亿彩彩票平台他们将体现一匹马在奔跑的5张图片逐一编码进人工合成的DNA片段上。然后,把含有第一张图片信息的DNA片段注射到数千株大肠杆菌中。在一定的控制条件下,大肠杆菌很快就把这些片段剪切、粘贴到自己的DNA序列中。科学家又在它们身上依次注入含第二、第三、第四、第五张图片的DNA片段。大肠杆菌也一一把它们剪切、粘贴到自己的DNA序列中。以后一段时间,大肠杆菌经由繁殖,数量倍增。

为了检查效果,科学家对这样的60万株大肠杆菌举行了DNA测序。他们惊讶地发现,在剪切、粘贴的历程中,竟然没有一个编码堕落(好比把原来的编码“A”错转成“C”),而且图片顺序也没泛起任何颠倒(好比把第三张图片插到第一、第二张中间)。这样储存获得的,正是一个完整的图片文件。

信息储存在细菌上的利益

首先是细菌存储的信息量大,且体积小。据盘算,1克双链DNA编码存储的信息量可达1000亿张DVD光盘。虽然,一座图书馆的信息不行能塞进一个细菌。可以盘算一下,1条DNA的重量为10~12克,那么相当于要用10个细菌来存1张DVD光盘的内容。对于一座大型图书馆的信息,需要上千万个细菌才气存下,但上千万个细菌也只有小沙粒的百分之一大。

亿彩彩票平台其次,把信息储存在活的细菌上,一个显而易见的利益是,这些信息可以随着细菌繁殖,被不停地复制。因为细菌的繁殖速度很快,一座“图书馆”瞬间就可以变作上万座含有同樣内容的“图书馆”。此外,某些生活在地下的细菌,抗核辐射能力极强。如果地球上发生核战争,存放在图书馆、电脑上的资料很容易会被摧毁,但储存在这些细菌上的资料是不容易被摧毁的。

如果未来我们移居外星球,只要带上一些细菌,就可以在外星球上重建一座座图书馆啦。


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