“DNA元素百科全书”计划表明,80%的人类基因组都是活跃的,可以打开或关闭特定的基因,有助于科学家弄清楚一些疾病的遗传风险因素。更有意思的是,科学家在刚过去的2012年证实,DNA已可以实现人工合成,还可以用作存储介质。
理论上说,1克单链DNA的存储容量大约相当于1000亿张DVD光盘。哈佛大学研究人员开展了迄今为止使用DNA遗传物质储存数据量最大的一次实验:利用DNA的4个碱基编码,他们成功将一本遗传学课本的全部内容写进了一小段DNA序列,即将53400个单词、11张图片和一个Java程序共计527万比特的数据存储在不到1皮克(1皮克=1万亿分之一克)的DNA中。
英国医学研究委员会分子生物学实验室等机构的研究人员则人工合成了一种名为XNA的物质,在遗传和进化许多关键功能上可替代DNA。XNA也能像DNA一样存储遗传信息。由于它所用的碱基,和DNA中的一样,因此XNA链条和DNA链条之间还可互相结合,实现遗传信息的传递。这对研究生命起源乃至“人造生命”具有重大意义。
【将来时】
XNA的研究,被认为是在“人造生命”道路上迈出的重要一步。体积小,密度大,可在不苛刻的条件下保存数千年,DNA存储的优势显而易见。不过,受操作成本、速度和测序仪大小等因素的制约,将DNA作为一种通用的数据存储介质目前还不切实际。未来,DNA硬盘或许会和今天的硬盘、U盘和光碟一样普遍。
本报记者 董纯蕾