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科学家们开发出了一种新方法，以更可扩展的方式利用DNA惊人的数据存储密度。一种"生物照相机"将图像印入活细胞的DNA中，并用条形码标记以检索数据。 就像人类的许多技术一样，大自然在数据存储方面已经远远超越了我们。DNA存储信息的效率比我们想到的任何系统都要高，一克DNA就能存储多达2.15亿GB的数据。更妙的是，在适当的条件下，它可以持续数千年甚至更长的时间，因此科学家们试图找到在DNA上存储数据的方法也就不足为奇了。 当然，这其中也存在一些障碍--人工合成DNA很麻烦，而且它很脆弱，这两点使它很难在所需的大规模范围内使用。现在，新加坡国立大学（NUS）的科学家们开发出了一种很有前景的新方法，可以将数据写入DNA并从DNA中读取数据。研究小组称，这种技术就像生物版的数码相机，因此他们将其命名为"BacCam"。 这项研究的主要研究者Poh Chueh Loo副教授说："把细胞内的DNA想象成一张未冲洗的照相胶卷。"利用光遗传学--一种类似于照相机快门机制的用光控制细胞活动的技术，我们设法通过在DNA'胶片'上印刻光信号来捕捉'图像'"。 从本质上讲，红光和蓝光激光被用来触发特制细菌的基因表达，从而将数据编码到它们的DNA中。现有的条形码技术被用来为数据贴上唯一的ID标签，然后通过机器学习算法对数据进行组织和检索。 在测试中，研究小组发现BacCam系统可用于同时捕捉和存储多幅图像。重要的是，使用活细菌比从头合成人工DNA更容易、更便宜、更可扩展，而且这些细胞在正常条件下更容易存活。 Poh说："通过利用DNA和光遗传电路的力量，我们创造了第一台'活数码相机'，它为DNA数据存储提供了一种经济高效的方法。我们的工作不仅探索了DNA数据存储的进一步应用，还将现有的数据捕获技术重新纳入生物框架。我们希望这将为记录和存储信息的持续创新奠定基础。" 这项研究发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。 |
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