最新的「DNA聯網」在物體中儲存數據記憶
- 2019 年 12 月 13 日
- 筆記

瑞典蘇黎世聯邦大學(ETH Zurichat)的研究人員推出了一種將基因編碼的數字數據混合到普通製造材料中的方法。他們與一位以色列科學家合作實施了該項目。
根據周一在《自然生物技術》上發表的一份報告,研究小組成功地將人工DNA嵌入到3D列印的塑料小兔子中,該兔子可以自我複製,是「一種可由DNA創建的具有嵌入式記憶體材料的存儲架構。 」
新流程的名稱是「DNA聯網」或「 DoT」,它暗示了物聯網或IoT——該技術將所謂的智慧設備及其包含的資訊通過互聯網連接起來。
Kennyhertz Perry的合伙人Braden Perry說:「蘇黎世聯邦理工學院的研究有幾種獨特的可能性。」
他告訴TechNewsWorld:「這可能是一項變革性的技術。」
與生物DNA相似
就像生物DNA一樣,這種新的存儲介質可以跨代保存資訊。基本資訊可以存儲在日常對象中,以備將來參考或複製。
因為有著將資訊嵌入任何物體(包括等離子體或液體物體)的能力,這項技術具有無限的可能性。佩里解釋說,這項技術可以使任何物體都有自己的「 DNA」,並能夠隨時複製該物體。
他說:「它可以在缺少可靠色彩匹配的情況下重現油漆的顏色,可以對有機化合物進行標記,使其能夠被相同地複製。」
例如,它可以輕易地繁殖出具有某種化學物質的,能夠產生理想農作物的土壤。
佩里說,藥用化合物將更容易被複制。這種新存儲功能的關鍵用途是可以標記藥物。醫務人員可以讀取藥物日誌並直接將結果存儲在易於運輸的物體中。
建築材料可以將其品質資訊和用於複製的資訊直接存儲在材料中。
這種DoT技術的可能會成為一種隱藏日常對象資訊的方法,該過程稱為「隱寫術」。
原理
DNA存儲可以將大量資訊放入結構中,以生產具有不變記憶的材料。在這種新的存儲架構中,DNA分子用來記錄數據。然後將這些分子封裝在納米二氧化硅珠中,並融合成各種材料,以印刷或鑄造任何形狀的物體。
科學家首先將這一過程應用於製作3D列印的兔子,該兔子包含用於合成的45KB數字DNA藍圖。科學家們合成了五代兔子。每個都包含上一代的記憶,而沒有的DNA合成資訊的補充或降解。
為了測試DoT的可擴展性,研究人員將一種1.4MB的影片以DNA存儲格式存儲在有機玻璃眼鏡鏡片中。然後,他們通過切除一小塊有機玻璃來取回它,並對嵌入的DNA進行測序。
最新的DoT記憶存儲過程可以應用於在醫療植入物中存儲電子健康記錄,隱藏日常對象中的數據(隱寫術)以及製造包含其自身藍圖的物體。研究團隊稱,它還可以促進自動複製機的開發。
發展前景
在過去的幾年中,研究人員架起了幾個里程碑,使新的DoT存儲過程成為可能。一種成功的方法是用嵌入在很小的玻璃珠中的DNA「條形碼」標記產品。該過程由蘇黎世EHT化學與應用生命科學系教授Robert Grass開發。
納米珠可用作地質測試的示蹤劑或用作高品質食品的標記。條形碼驗證物品不是假冒產品。它的結構相對較短。它包含100位0或1的程式碼。
第二次成功涉及到在DNA中存儲大量數據的能力。 Grass的同事,以色列電腦科學家Yaniv Erlich開發了一種方法,該方法可以在1克DNA中存儲215,000 TB的數據。 Grass和Erlich結合了這兩項發明,創建了一種新的數據存儲形式。
安全問題
WhiteCanyon Software首席執行官Paul Katzoff警告說,基於DNA的存儲可能存在危險。例如,您如何知道數據已被擦除?
此新過程是否可能違反GDPR以及其他中國外政府所實施的嚴格控制安全的法規?他想知道。
除非您有證據表明可以從基於DNA的存儲中刪除數據,否則您就不能符合數據隱私的保護規定,Katzoff認為。
這種儲存方式具有令人難以置信的品質,但是卻引起了人們對其隱私合規性的重大擔憂。」他告訴TechNewsWorld。
佩里說,確保這些資訊的安全將是一個挑戰。
他指出:「與傳統的存儲方式不同,該機制是通過任何人都可以訪問的分子來完成的。由於分子資訊存儲的本質,加密可能是一個挑戰。」