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难以置信!科学家意外发现,DNA可以存储非生命信息...

难以置信!科学家意外发现,DNA可以存储非生命信息!1公斤DNA可以存储目前人类文明产生的所有知识和互联网等数据。难道人类只是DNA实现永生的工具?

DNA作为生命的密码,决定了我们的外貌、性格、健康等特征。但你知道吗,DNA还可以存储非生命的信息,比如文字、图片、音乐。而且,它的存储能力相当惊人。1公斤的DNA就可以存储目前人类文明产生的所有知识和互联网等数据!这意味着,你可以把整个图书馆或者云端硬盘装进一个小小的试管里,而且还可以保存几千年不变!

这听起来是不是很神奇?其实,这已经不是科幻小说的情节,而是科学家们已经在研究的前沿技术:DNA存储技术。DNA存储技术就是利用DNA的分子结构来进行数据存储。DNA是由四种不同单体(脱氧核糖核苷酸,包含四种碱基A,C,G,T)组成的主链为磷酸酯的脱氧核糖核酸,是绝大多数生物体的遗传物质,靠序列和碱基来携带大量的遗传信息。

这些遗传信息体现在两个方面:一是不同类型的碱基,二是碱基之间的相对序列。如果把碱基进行赋值,比如A 和 T 等于0, G合 C 等于 1,那么就能把化学信号转变成数字信号。这就是一个二进制的数据存储材料。

那么,为什么要用DNA作为数据存储材料呢?

首先,DNA能够从头开始进行人工合成,通过固相合成仪即可实现。另外,DNA还能通过PCR技术在实验室中进行大量扩增。这就保证了能够方便地合成大量经过设计的序列DNA。

其次,DNA用于信息存储的优势在于:存储密度大、能耗低、存储周期长。DNA存储密度可达到10的19次方比特每立方厘米。这可是个天文数字,这意味着理论上仅需要一公斤DNA就可存储目前的全球信息总量。

目前,DNA存储技术已经取得了一系列的突破性进展。2012年,哈佛大学科研人员利用DNA合成技术存储了一本书, 包括53426单词、11个图片和1个JavaScript程序,共5.27 MB ,存储密度很高。

2017年,另一队研究人员也搞了一次,存储密度更高了。并且还用dna编码了一个操作系统,还能够运行起来,玩玩扫雷。2020年,华盛顿大学和微软研究院合作开发出一种全自动系统,用于编写、存储和读取DNA编码的数据,包括一部电影、一张照片和一本书,共21 MB。

当然,DNA存储技术还面临着一些挑战,比如合成成本太高、读写速度太慢、数据稳定性不够等。但是,随着科学技术的发展,这些问题都有可能被解决。DNA存储技术有望成为未来的数据存储革命,为人类文明的传承和发展提供新的可能。

但是,这也引发了一些深刻的哲学问题。

人类莫非只是DNA实现永生的工具?

DNA才是宇宙的最终密码?

宇宙究竟想干嘛?

关于这些,请不要错过一定会刷新你三观、量子力学奠基人薛定谔所著的《生命是什么》一书,读完绝对受益匪浅!

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