任何现代信息系统都应具备一系列原始特征和功能:稳定承载数据的基底;对来自该基底的特定数据进行重复写入、读取、擦除、重新加载和计算的能力;以及以无缝和可编程的方式执行这些功能的整体能力。近日,北卡罗莱纳州立大学Albert J. Keung、Orlin D. Velev报道了一个基于DNA的存储和计算引擎。
本文要点:
1) 该系统由编码到DNA中的多个图像文件组成,并吸附在直径约50 μm、高度多孔、分级支化的胶体基质颗粒上,这些颗粒由天然丰富的醋酸纤维素组成。它们的表面积超过200 cm2 mg−1,结合能力超过1012 DNA寡聚物mg-1、10 TB mg-1或104 TB cm−3。
2) 这种“树枝状胶体”可以比DNA更稳定地保存DNA文件,其可重复冻干和再水化的能力分别为170次和60次。作者通过加速老化研究发现,在4°C和-18°C下的半衰期分别为约6000年和200万年。得到的RNA分子可以通过纳米孔测序直接读取,也可以通过酶计算来解决简化的3×3国际象棋和数独问题。
Kevin N. Lin et.al A primordial DNA store and compute engine Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01771-6
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01771-6