DNA的另类功能：将操作系统、电影编辑到DNA中

【字体：大中小】 时间：2017年03月06日 来源：生物通

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　　DNA是储存数字信息介质，出于对DNA这一属性的兴趣，哥伦比亚大学的Yaniv Erlich和Dina Zielinski研究员创建了一种在DNA中储存数码信息的方法。

生物通报道：DNA是储存数字信息介质，出于对DNA这一属性的兴趣，哥伦比亚大学的Yaniv Erlich和Dina Zielinski研究员创建了一种在DNA中储存数码信息的方法。

DNA的强大信息储存能力是毋庸置疑的。然而，现有的方法仅开发了其理论值的一小部分。 Erlich和Zielinski提出了“DNA喷泉（DNA Fountain）”的方法，使每个核苷酸的信息储存能力接近理论最大值。通过实验证明，他们有效地在一个2.14×106字节的DNA寡核苷酸链中，重现一个完整的计算机操作系统、电影、以及其他文档。

通过使用相当于单一的Illumina测序的DNA排序，将数据信息储存进去，然后再利用原始DNA样品进行2.18×1015的检索，能够完全解码这些数据。最后，两位研究员还讨论了，在他们的计算结构下，以字节为单位的，每个分子的容量限制，然后，从密度为每克DNA 215PB字节的情况下，依旧得到了一个很好的检索效果，高于以前的报道（DNA储存能力仅约为半个香农信息论预测的理论储值）。

DNA喷泉依赖于一种编码技术。在这种技术中，信息被随机封装，并接着被有序地组装，过程类似于互联网运作。为了将错误降至最低，该系统会优选高品质的寡核糖苷酸，而非受损的寡核糖苷酸。因此，如果有某些寡核苷酸丢失或受损，所储存的信息仍然可被表达。文章作者用DNA喷泉来编码一个有2,146,816字节（储存密度为理论上线的14%）的单一压缩文件，并将它储存到DNA内，该压缩文件代表了一个完整的图形操作系统、一部电影、和其他文件。他们成功地检索到了完整的信息集。随着寡核苷酸的复制，错误也可能会增加，尽管如此，DNA喷泉仍然可以通过寡核苷酸的多轮复制，完整地修复文件。