使用3D打印机制作微小的塑料兔子并不是什么新鲜事。但是,一篇新的《自然生物技术》论文中描述的玩具有一个意想不到的转折——这些兔子包含了制造更多兔子所需的信息。
这些小雕像由以色列和瑞士实验室合作生产,其中封装了合成DNA,其中包含3D打印更多兔子所需的代码。研究人员写道,在进一步的测试中,他们能够提取计算机代码并“繁殖”兔子。这是一个概念验证,展示了DNA作为一种
DNA存储
随着世界产生更多数据,我们还需要密度越来越高的地方来存储所有这些数据。研究人员了解到,人工DNA可以进行调整,以承载代表所有这些数据的计算机代码,无论是YouTube视频还是3D打印塑料兔子的说明。DNA理论上可以在
此前的研究曾利用DNA编码数据,以证明该系统有效。在这种情况下,研究人员更进一步,将携带数据的DNA放入其编码的对象中——就像我们自己的细胞中包含着我们整个身体的DNA指令一样。
首先,研究小组用实验室制造的DNA拼写出兔子的说明。为了防止分子在3D打印机中受损,他们将DNA链包裹在二氧化硅中,二氧化硅是构成石英的化学物质。只有这样,研究人员才将这些小小的二氧化硅包裹放入可以通过3D打印机泵送的塑料中。最终的结果是一只充满人工DNA分子的塑料兔子。
由一变多
制造出第一只兔子后,研究人员剪下它耳朵的一小块,将塑料融化,提取DNA,然后打印出第二个玩具。研究小组通过这种方式“繁殖”了五代,并且在打印和重新打印之间间隔了长达九个月的时间,以表明这些材料不会随着时间的推移而降解。
每一代在每次复制时都会损失一点DNA,因此读取和繁殖不能无限期地进行。此外,第一只兔子的制作成本为2,500美元。尽管如此,研究小组只需要从每只兔子身上刮下0.3%的材料就可以制作另一只。一只兔子就可以利用其体内存储的数据产生成百上千只兔子。
由于这里的信息存储潜力如此密集,研究团队认为这项技术非常适合更小的设备,例如医疗植入物。例如,患者的牙科病史可以压缩到他们的牙齿填充物中。这是DNA用于紧凑数据存储能力的又一次证明——大自然的蓝图再次获胜。











