还在用硬盘？哈佛都用DNA存储电影了

据《纽约时报》1878年北京时间7月13日报道，英国摄影师艾德瓦德拍摄了世界上最早的电影之一。这幅画是一匹飞奔的马。他的目的是想知道那匹飞奔的马是否会离开地面。一个多世纪后，这部电影片段与高科技联系在一起:成为第一部用活细胞的DNA编码的电影。随着宿主有机体的生长和分裂，电影可以被*访问和无限期地复制。

*学术期刊《自然》周三公布了哈佛医学院研究人员的研究结果。这项研究是基因作为大容量存储设备潜力的最新和最令人震惊的例子。

科学家已经成功地将莎士比亚的所有十四行诗编码成了脱氧核糖核酸。哈佛医学院的遗传学家乔治·丘奇是这项新研究的参与者之一，他最近将自己的书“再生”编码到细菌的DNA中，并复制了900亿份。他在一次采访中说，“这是图书出版的记录。”

参与这项新研究的丘奇和其他科学家开始想象这项技术在未来会有更不可思议的应用:对细菌进行编程，使其紧贴人类细胞，然后记录细胞的每一个动作——相当于制作每一个细胞的纪录片。

当一个人生病时，医生可以提取细菌并重放人类细胞的记录。丘奇说，这相当于飞机上的黑匣子——这些数据可以用来分析事故的原因。

丘奇、遗传学家塞思·希普曼和他们的同事开始给迈布里奇电影中的每个像素分配一个DNA代码。每个细胞的DNA链有四个组成部分——腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。

遗传学家最终得到了代表整部电影的DNA序列。然后他们使用基因编辑技术Crispr，将这个DNA序列插入到一种普通肠道细菌的基因中。

尽管基因已经被改造，细菌仍然“茁壮成长”并繁殖。研究小组发现，储存在基因中的电影在每一代细菌后代中都是“完整的”。

明尼苏达大学的数学教授安德鲁·奥德里科没有参与这项研究，他称这项研究“令人着迷”。

著名物理学家理查德·费曼在半个世纪前提出，DNA可能被用来储存信息。

南加州大学的数学家伦纳德·阿德曼说费曼的想法是“开创性的——它给了我们方向”。

阿德曼在1994年发表了一份报告，称他将数据储存在脱氧核糖核酸中，并用脱氧核糖核酸作为计算机来解决一个数学问题。他认为储存在DNA中的数据量是同样大小的光盘的1万亿倍。

数据存储日益成为一个大问题，不仅因为生成的信息量在增加，还因为用于存储数据的技术(如软盘)不断被淘汰。

阿德曼说，DNA永远不会过时。"几十亿年来，生物体将信息储存在仍然可以被读取的DNA中."他指出，细菌可以读取数百万年前琥珀中昆虫的基因数据。

对希普曼和丘奇来说，最新的挑战是大脑。大脑包含860亿个神经细胞，了解它们的状态并不容易。

丘奇说，“目前，我们可以用电极一次监测一个神经细胞，但是大脑中没有足够的860亿个电极”。然而，基因工程细菌“非常适合解决这些问题”。

他们的想法是利用细菌作为记录设备，伴随血液进入大脑，记录一段时间的信息。科学家可以提取细菌，并通过它们的DNA了解脑神经细胞。

丘奇说，尽管这些都是未来的想法，但生物学家的进步比人们想象的要快。他以人类基因测序为例，说明第一次人类基因测试耗时数年，耗资30亿美元。当时，最大胆的预测是，60年中每次测序的成本将降至1000美元。“事实上，基因测序的成本将在6年内降至1000美元，而不是60年。”