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二十二世纪的门票—DNA生物存储器

癌图腾  · 公众号  · 医学  · 2017-06-09 12:01

正文

作者:时占祥

原题:微软启动进入二十二世纪的大门—DNA生物存储器

来源:全球医生组织  2017-06-08

说明:本文经原作者授权转载

成功登月展示了人类社会进入二十一世纪新领域,而研发海量数据存储技术——DNA生物储器,预示着人类文明将开启二十二世纪的大门。

"当人类从原始进入文明社会,可追溯的是化石或古墓,还有丰富知识;而从现代文明进入未来世界,可传承的不再是知识,因为知识爆炸了,是海量数据信息。


如何储海量数据信息?人类不得不再回归到自己身上找方法。


人是亿万年进化的产物。人赖以传宗接代而不失本质的原因是人的遗传物质——DNA(脱氧核糖核酸或核糖核酸RNA),传承了人类社会、家族群体乃至个体所有数据信息"—— TIME。


国际科技巨头——微软在与IBM等狼烟大战人工智能领域同时,最近又悄悄布局了海量数据云储技术领域,一个新技术与文明交融的巅峰


此次微软的策略和模式与以往截然不同,是基于微缩影视资料、文档信息储技术等,从这里开始研发DNA生物储技术和超级微缩设备。

这里是二十二世纪数据化信息时代的起点,是人类二十二世纪旅程开始的起点!今天出生的婴儿已经毫无悬念地将会生活在二十二世纪啦!


微软组建了特别技术小组,负责研发基于DNA编码技术的数据储系统。他们认为,到本世纪末,人类社会产生的海量数据信息将充实全球所有云储空间。即使最先进、最庞大的信息储——云技术,也将寿终正寝,退出历史舞台。


微软在未来三年内,旨在研发出测试版“微缩型DNA生物储器”。这些DNA生物存储器也许将成为每个人特制的“数据细胞器”,把全球所有电影、视频录像、照片和有价值的文档存储在每个人的DNA基因编码里。基因编辑技术CRISPR-Cas9已趋于成熟了!


这将是第八届中美临床与转化医学国际论坛热点之一《基因编辑技术:科学、伦理与管理》(美国科学院汇编,曾凡一、时占祥等主译)。


为什么我国科学家开展基因编辑人体试验,总被质疑或不屑一顾?或许我们的成功率太高了,高达100%,我们不习惯报告失败教训,分享失败经历也是必要而且正常的。


欢迎参加论坛,聆听探索者的经历和困惑——胚胎干细胞基因编辑技术与临床试验——治疗巴金森症患者




人们早已预测到20世纪发明的计算机、21世纪兴起的云存储技术无法解决人类在21世纪所产生的超级海量数据信息。只有研发DNA生物存储技术,才有可能把人类所有有价值的数据信息,甚至每个个体的信息完整地保留下来。

实例

如果将至今为止全球所有影视录像信息储在DNA生物储存器里,所占空间也不过一块方糖大小。

微软项目负责人说:“在宇宙中已知储物理媒介体中,DNA容量最大且可塑性极强。这就是为什么我们如此青睐“DNA生物存储器”。我们需要解决的是爆炸式增长的数据信息与存储空间和技术不匹配的问题(在十三五国家战略规划中尚未涉及该领域内容)


去年7月份,微软与华盛顿大学科学家们已经合作发表了关于应用DNA链存储200M信息的研究报告,包括音乐、视频和文档等。


科学家已经将数据信息储存在"DNA生物储器"里了。


在验证概念过程中,科学家遇到的巨大挑战不仅仅是DNA生物储器系统本身,如何将数字化信息转化成为DNA编码(形成ATCG碱基对)也是相当费时、耗钱的。


目前的瓶颈是开发DNA生物存储器的费用高居不下。就像当年人类基因组测序计划耗资动辄上亿美元,工作量长达数年之久。因此,该领域专家也期待着微软凭借其雄厚财力和技术来突破最初研发阶段的巨大投入和高风险、低回报。


微软专家还说,数字化信息转录和自动编程将依靠高效基因测序仪器,通过AI系统编辑和记忆需要存储的信息,然后转录到DNA编码上。当然,还包括如何读取DNA所存储的数据信息。这些都是基本功能。


未来,将数字化信息储存于DNA编码中完全是智能自动化,不需要人工合成。平均每秒可转录至少400bp信息量,最终将达到每秒100MG的转录速度。在一立方毫米DNA空间内(铅笔尖儿大小)可以储存万亿兆级的数据信息量。


至今,微软研发团队对DNA生物存储器项目计划和进展仍属于高度“机密”或无可奉告,包括DNA生物存储器的商业化模式验证等。


总之,DNA生物存储器除了超级致密性而节省空间,也经久耐用。DNA生物存储器的独特优势还包括它类似于人的遗传密码信息保存形式。这也许是人类存储数据信息的最佳方式。


我们永远不会认为DNA过时而被淘汰。只要是人类,就需要依靠DNA来帮我们存储数据信息。


古埃及时代

基因感悟

近日《自然通讯》发表了一篇快讯(详见另文):德国马克斯普朗克研究院的科学家与埃及考古学家合作,从151具古埃及木乃伊中分离出了古埃及人的基因DNA片段。


这是科学家们首次观察到可上溯至公元前1388年的古埃及至公元后426年古罗马时期人类的遗传基因编码信息。该研究结果也验证了现代埃及人与古埃及人之间在遗传基因编码中的变化。下一步科学家们能否通过这些遗传基因编码“人工合成”古埃及人? 或继续找寻古埃及人来自何方?外星系?值得关注。