一种“化学神经元”可以发现并处理存储在DNA上的数据


一种“化学神经元”可以发现并处理存储在DNA上的数据


科学家们一直在试验使用DNA作为数据存储介质的方法 , 但存在的问题是 , 很难检索和操作写入其中的数据 。 现在 , 一个研究小组开发出了“化学神经元” , 可以对存储在DNA中的数据进行计算 , 并轻松地读出答案 。

上图:科学家们测试了化学神经元 , 以此作为读取和处理DNA中存储的数据的方法 。
我们的现代数据存储系统可能令人印象深刻 , 但就像自然界做的许多事情一样 , 它比我们所做的任何事情都要高效得多 。 1克DNA可以存储2.15亿GB的数据 , 从理论上讲 , 这意味着整个互联网的内容可以存储在一个鞋盒大小的东西里 。 更好的是 , 在合适的条件下 , DNA可以持续存在数千年甚至数百万年 。
因此 , 科学家们一直在研究利用这一点的方法也就不足为奇了 。 书籍和相册已经可以存储在DNA上 , 而其他人正在探索如何提高数据密度、稳定性以及对DNA进行读写的便利性 。
在这项新的研究中 , 来自法国国家科学研究中心(CNRS)、ESPCI Paris-PSL和东京大学的研究人员专注于改进寻找存储在DNA上的特定数据片段的方法 , 并使用它进行计算 。
该团队使用三种酶创造了“化学神经元” , 这三种酶彼此之间有特定的反应 , 使它们基本上可以像大脑中的自然神经元一样传递信息 。 然后 , 这些神经元被构造成一个结构 , 它结合了多个层 , 功能就像神经网络一样 。
这些“化学神经元”能够对存储在含有DNA的液滴中的数据进行计算 , 并通过发射荧光信号来表达结果 , 这些荧光信号可以被其他仪器解释 。 该团队说 , 使用微流体系统缩小酶反应 , 可以发生成千上万个这样的反应 。
这项技术不仅可以帮助科学家发现和处理包含在巨大DNA数据库中的数据 , 而且最终还可以帮助在血液测试 , 或其他液体活检中检测疾病的生物标志物 。
这项研究发表在《自然》杂志上 。
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