范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

DNA实现存储?天津大学取得重大突破

  随着人类文明的发展,存储技术也在不断发展进步,结绳、简竹、纸张、磁带、软盘、硬盘等都是发展过程中的产物,尤其是现代化的电子存储,其最小单位我们称之为比特,即采用0与1两种状态来实现信息的存储;而DNA作为生物活性物质,是所有生命体中遗传信息之重要载体,内含CGTA四个碱基对,一直用于生命信息的存储复制(繁衍),来实现生命的延续与发展。正是DNA的这种特性,它可不可以被人类利用,实现现代信息的存储啦?答案令人惊讶, 是肯定的!
  据新华社天津9月17日报道:中国科学院院士、天津大学元英进教授带领的合成生物学团队采用创新DNA存储算法,已经将十幅精选敦煌壁画存入DNA中,够科幻吧,接下来对保存信息的DNA片段,进行进支持老化破坏实验,依旧实现信息恢复;实验结果表明:敦煌壁画信息既可以在DNA可以保存,同时在实验室 常温下可保存千年 ,在 9.4℃下可保存两万年 !
  该成果近日已经发表于《自然·通讯》上,大家可以直接查阅。
  DNA存储的敦煌壁画
  惊艳亮点   据国际数据公司(IDC)估计,按照目前全球快速增长的数据总量,到 2025年全球数据总量将达到惊人的175ZB(1ZB≈10的21次方字节)。  作为重要信息载体,全球数据中心,正在大量扩建,与此同时其能耗非常惊人,据估计, 到2025年,全球数据中心的耗电量将高达 全球能耗的33% 。  DNA存储一旦实现应用,其具备的高存储密度与低能耗处理等优势,被视为一种极具潜力的存储技术,完全可以应对数据存储增长挑战的新机遇。
  探索之路
  2021年8月元英进教授团队,从头编码设计合成了一条长度为254886碱基对、专用于数据存储的酵母人工染色体,该染色体中包含有两张经典图片和一段视频的存储信息,利用酵母的自然繁殖,实现数据的稳定复制,并用纳米孔测序器件实现了数据快速读出与无错恢复。这里有几点关键信息,信息利用碱基对进行编码,信息复制采用酵母的繁殖,解码采用的是读取碱基对的排序信息。如下图:
  DNA存储技术概念图
  如何确保信息丢失?
  DNA作为一种链式生物大分子,具有生物活性,容易出现在体外常温保存时, DNA断裂降解等风险,可能带来信息长期存储的可靠性风险。为此,团队采用了德布莱英图理论的序列重建算法来解决DNA断裂问题,同时结合贪婪路径搜索和循环冗余校验码。哪怕已经出现断裂的DNA片段,依旧可以实现高效重组,以确保存储信息的不丢失,实现DNA存储的长期可靠性。
  DNA存储
  完美实验,一气呵成
  双码设计: 团队首先采用序列重建算法(内码)与喷泉码算法(外码),设计了6.8MB的敦煌壁画编码信息,利用编码信息合成出已经承载图片信息的DNA片段,合计21万条。(可见其辛苦)
  DNA存储信息片段示意图
  非保护性破坏实验: 团队制备了一份没有任何特殊保护的DNA水溶液样本,并在70℃温度下加速样本断裂、降解(这种环境对生物活性物质DNA极为不利)。经过十周的"破坏"性实验, 结果是DNA信息片段,80%以上都发生了断裂或错误,即严重破坏。
  修复性重组: 破坏后的DNA片段,依照序列重建算法进行解码组装,实现96.4%以上的片段修复,进而通过喷泉码解决少量片段丢失的问题,最终实现原始的敦煌壁画图片完美恢复。
  根据理论推算,这种程度的高温破坏,完全相当于实验室常温25℃条件下的一千年或者9.4℃条件下的长达两万年的自然保存。
  可喜可贺,这是天津大学合成生物学团队,继人工合成染色体的酵母体内信息存储模式取得突破后,在DNA信息体外存储模式上取得的又一重要突破。
  伙伴们,看到这个激动的小实验,大成就,有什么新看法?欢迎一起讨论!
  NDA信息存储未来示意图
  天津大学DNA存储取得重大突破 可让信息保存千年万年_新闻频道_央视网(cctv.com)

白金汉宫突发声明,女王正接受健康监护,已通知亲属,哈梅也去了据英国每日邮报太阳报等媒体头版头条消息,当地时间9月8日,白金汉宫突然发布声明,称96岁的伊丽莎白二世女王正在接受医疗监护,并已通知女王的直系亲属,女王长子英国王储查尔斯王子与妻子超千亿专项债作项目资本金政策将调整财政部研究扩大范围为了撬动投资稳经济,地方政府专项债券(下称专项债)资金可以用作重大项目资本金政策,接下来将有新动作。在近日举行的国务院政策例行吹风会上,财政部部长助理欧文汉表示,我们将积极研究适当走了这条最美草原线,觉得这个夏天圆满了朋友们,夏日旅行清单里有去趟内蒙古大草原的请举手日均20度的辽阔草原明亮的蓝天白云再加上一群散漫呆萌的牛羊,最擅长治愈各种城市emo了。然而,内蒙古实在太大了!作为中国最长的省份,科学家首次构筑异维超结构来源科学网8月31日,北京理工大学物理学院教授周家东姚裕贵,北京大学教授吴孝松,日本大阪大学教授KazuSuenaga和新加坡南洋理工大学教授刘政在自然上发表文章首次构筑出异维超结九阳0涂层电饭煲体验,304不锈钢水润膜内胆,IH电磁加热技术加持长时间以及高频率的使用,使得家中电饭煲內胆的涂层逐渐脱落,而涂层脱落后,暴露出来的铝胆可能会对身体健康产生一定的危害。通过对电饭煲产品的研究,最后入手了九阳新款的电饭煲九阳0涂层电结构化热点预测社区团购引争议学简恒优最新热点预测名师高分解读预测题社区团购引争议近期,互联网巨头企业相继投入大量资源入局生鲜社区团购,社区团购成为互联网行业及资本市场热议的话题。对此,有人认为好,有人认为不好,你怎么纳米BOX,小型SUV,外观时尚年轻,续航331公里,指导价6。97万小型SUV凭借比紧凑型SUV更小的车身更少的售价,成为了许多年轻人的一大购车选择。小型SUV一直以来都是许多年轻人的一大购车选择,如今市场上推出了很多实力不俗的小型SUV。今天给大太原动物园百兽啸啼百鸟翩跹感受自然野性之美韩双喜摄威风凛凛非洲狮,丛林之王东北虎,憨态可掬大熊猫,满身贵气金丝猴,还有让人瑟瑟发抖的蟒蛇鳄鱼,让人忍俊不禁的长尾猴黑猩猩秋风习习,徜徉太原动物园,百兽啸啼百鸟翩跹,这里充满了贵阳白宫,造价27亿的私人住宅,成为贵阳新地标,游客都来打卡提到贵阳新地标,花果园湿地公园的白宫,一定是来到这里必打卡的景点。这座白宫坐落于全国最大的棚户改造楼盘贵阳花果园。因为其欧式建筑风情,通体以白色为主色调,华丽精致,被冠以白宫的美誉中国乒乓首曝预告,邓超扮演蔡振华,梳着大背头,你觉得像吗头号电影院懂小姐(topcinema原创,严禁转载)电影中国乒乓首次发布预告和海报,很热血。海报中,邓超饰演的男乒主教练双手怀抱于胸,面色凝重,他身后是国乓男队,远处是当时强大的对换中国女排主教练非同儿戏,球迷们不宜妄言世锦赛马上开打,坊间球迷们高喊更换中国女排主帅的声音此起彼伏。实事求是地讲,中国女排主帅本身就不是个轻松的差事,更换主帅绝非儿戏。球迷对中国女排的现状有不满情绪可以理解,但上升到必
特斯拉再曝离奇事故!最新官宣召回3470辆ModelY!特斯拉,在狂飙的路上,一去不返。关于特斯拉,市场上从来没有停止过对其安全方面的质疑。尤其是最近一段时间,特斯拉接连被曝多起失控案,让特斯拉阴影愈发浓重。3月4日,在中国广东东莞市,研究人员说首次在海鸟身上发现完全由塑料引发的疾病来源新华网新华社北京3月6日电英国和澳大利亚研究人员首次在海鸟身上发现一种完全由塑料引发的新病。研究人员认为,鉴于自然界普遍存在塑料污染,他们的发现可能只是冰山一角,其他鸟类也有可TK是否会被漂亮国封禁TikTok会不会被美国封禁?要说近几年来出海最成功的应用,那TikTok一定当之无愧。但美国法案却禁止在政府设备上安装TikTok。并美其名曰是为了国家安全。一方面担心tikto微软TTS(textspeech)免费开源edgetts语音合成(Python3。10)不能否认,微软Azure在TTS(texttospeech文字转语音)这个人工智能细分领域的影响力是统治级的,一如ChatGPT在NLP领域的随心所欲,予取予求。君不见几乎所有的抖生物破解你的大脑?新的神经技术产品会引发严重的问题一大批新的面向消费者的神经科学驱动产品,包括那些使用脑电图(EEGs)的产品,提出了关于数据隐私等复杂问题。过去几十年的神经科学研究已经产生了一系列能够测量人类大脑活动的技术。功能Selenium4Python3系列(十二)测试框架的设计与开发前言自己从未没想过能使用python来做自动化测试框架的设计开发。可能有人会好奇说,六哥,你怎么也用python写测试框架了?领导说python你也没有实际工作经验,可能就是自己自中兴通讯研究报告受益数字经济发展,通信设备龙头加速拓新(报告出品方作者国信证券,马成龙付晓钦袁文翀)公司概况通信设备商龙头经营稳健,加速拓新第二曲线公司是全球稀缺的5G端到端设备解决方案提供商,通过全系列的无线有线云计算终端产品和专业红米k50至尊版值不值得入手2020年小米正式冲击高端,但是考虑到基本盘不能丢,于是极致性价比手机的任务就交给了红米,这几年下来成绩也是有目共睹,在卢10W的带领下红米各产品线可谓是叫好又叫座!尤其是K系列KAPT组织在AndroidWindowsLinux系统部署新型组件披露大家好,我是老李。今天老李给大家分享一个APT组织,其编号为APTC56,中文名透明部落。据了解,此组织是一个具有政府背景的高级持续性威胁组织,其长期针对周边国家和地区的军队和政府售价再次下调特斯拉调整ModelS和ModelX售价日前,特斯拉在美国再次大幅下调了ModelS和ModelX两款车型的售价。这将是该品牌年内第二次调整旗下旗舰产品矩阵售价。其中,ModelS车型全轮驱动版本与Plaid高性能版本均Polygon技术负责人zkEVM是什么?Polygon似乎是第一个为其3月27日的zkEVMrollup部署以太坊主网版本的公司。以太坊生态系统将见证今年最热门的区块链趋势之一,许多公司都渴望利用Polygon即将推出的