Kā Izdrukāt Grāmatu Par DNS Molekulām

Kā Izdrukāt Grāmatu Par DNS Molekulām
Kā Izdrukāt Grāmatu Par DNS Molekulām

Video: Kā Izdrukāt Grāmatu Par DNS Molekulām

Video: Kā Izdrukāt Grāmatu Par DNS Molekulām
Video: Обман или ошибка DNS ? 2024, Maijs
Anonim

Mūsdienu procesoru un mikroshēmu pamatā ir silīcijs. Neskatoties uz to, ka procesoru skaitļošanas jauda pieaug, to ierobežo šī materiāla iespējas, agri vai vēlu zinātnieki tuvosies punktam, kur turpmāka izaugsme būs neiespējama. Daudzsološāks materiāls mikroshēmu un procesoru izveidošanai ir DNS molekulas, 1 cm3 var uzglabāt tik daudz molekulu, cik nepieciešams 10 TB informācijas glabāšanai.

Kā izdrukāt grāmatu par DNS molekulām
Kā izdrukāt grāmatu par DNS molekulām

Zinātnieki no dažādām valstīm meklē iespēju izmantot cilvēka molekulas kolosālās iespējas cilvēka interesēs. 2010. gadā pirmos panākumus guva biologa Kreiga Ventera pētniecības grupa, kurai izdevās iekodēt ūdenszīmi sintētiskas baktērijas gēnos, kura izmērs bija 7920 biti.

2012. gadā šo rekordu pārspēja Hārvardas zinātnieki Džordža Čērča vadībā - viņi uz DNS molekulas uzrakstīja veselu 53 400 vārdu grāmatu ar 11 attēliem un JavaScript programmu (kopējais informācijas apjoms 5,27 miljoni bitu). Lai nodrošinātu datu drošību, izstrādātāji izmantoja ķīmiski sintezētas molekulas. Dzīvās šūnas tam nav piemērotas, jo tās pašas var noņemt dažus fragmentus.

Visa informācija tika sadalīta 96 bitu datu blokos, bitu plūsmas adreses bija 19 rakstzīmes. Grāmatā bija 54 898 šādi bloki, un katrs no tiem tika ierakstīts atsevišķā DNS virknē. Visi bloki tika fiziski nošķirti viens no otra.

Speciālistiem bija jāizveido sava digitālā kodēšanas sistēma (dažas aminoskābes tika skaitītas kā nulles, bet citas - kā vienas), jo esošās sistēmas ne vienā, ne otrā veidā nederēja. Mūsdienu datoros tiek izmantota binārā loģika, kas sastāv no diviem stāvokļiem, un DNS molekulā ir četras bāzes, kas savienotas ķēdē: adenīns (A), guanīns (G), citozīns (C) un timīns (T).

Datus par DNS molekulu var glabāt ļoti ilgi - līdz pat vairākiem tūkstošiem gadu. Neskatoties uz acīmredzamajām DNS molekulu priekšrocībām, šīm bioloģiskajām "atmiņas kartēm" ir daudz trūkumu. Galvenās grūtības sagādā iespēja atšifrēt saglabāto informāciju un "lasīt" tekstu. Hārvardas grupas rezultāts izrādījās lielisks: 5,27 megabitu failā bija tikai divas kļūdas.

Ieteicams: