新技术:万物皆可存储数据

在DNA中存储大量数据成为可能。格拉斯的同事、以色列计算机科学家亚尼夫·埃尔里奇(Yaniv Erlich)开发了一种理论上可以在一个NA中存储215000兆字节数据的方法。而格拉斯自己也能将整个音乐专辑储存在DNA中——相当于15兆字节的数据。

生物以DNA的形式包含自己的组装和操作指令。没有生命的物体不是这样的:任何想要3D打印物体的人也需要一组指令。如果几年后他们选择再次打印同一个对象,他们需要访问原始的数字信息。对象本身不存储打印指令。

苏黎世理工学院的研究人员现在与一名以色列科学家合作,开发了一种在几乎任何物体上存储大量信息的方法。”通过这种方法,我们可以将3D打印指令集成到一个物体中,这样在几十年甚至几百年后,就可以直接从物体本身获得这些指令,”化学和应用生物科学系教授罗伯特·格拉斯解释说。储存这些信息的方法和生物一样:在DNA分子中。

“事物的DNA”

过去几年的一些发展使这一进展成为可能。其中之一是格拉斯用嵌入在微小玻璃珠中的DNA“条形码”标记产品的方法。这些纳米颗粒有多种用途;例如,作为地质测试的示踪剂,或作为高质量食品的标记,从而将它们与赝品区分开来。条形码相对较短:只有一个100位的代码(100个位置用“0”s或“1”s填充)。这项技术现在已经被ETH的子公司Haelixa商业化。

同时,在DNA中存储大量数据成为可能。格拉斯的同事、以色列计算机科学家亚尼夫·埃尔里奇(Yaniv Erlich)开发了一种理论上可以在一个NA中存储215000兆字节数据的方法。而格拉斯自己也能将整个音乐专辑储存在DNA中——相当于15兆字节的数据。

正如他们在《自然生物技术》杂志上所报道的那样,这两位科学家现在已经将这些发明结合成一种新的数据存储形式。他们称这种存储形式为“事物的DNA”,是在物联网上的一种起飞,在物联网中,物体通过互联网与信息相连。

与生物学相当

作为一个用例,研究人员用塑料打印了一只兔子,其中包含了打印物体的指令(大约100千字节的数据)。研究人员通过在塑料中添加含有DNA的微小玻璃珠来实现这一目标。”就像真正的兔子一样,我们的兔子也有自己的蓝图。

就像在生物学中一样,这种新的技术方法保留了几代人的信息——科学家们通过从兔子的一小部分提取打印指令并用它们打印一个全新的指令来证明这一点。他们能够重复这个过程五次,基本上创造了原始兔子的“曾曾孙”。

“所有其他已知的存储形式都有固定的几何结构:硬盘驱动器必须看起来像硬盘驱动器,CD必须像CD。“你不能在不丢失信息的情况下更改表单,”Erlich说DNA是目前唯一可以作为液体存在的数据存储介质,它允许我们将其插入任何形状的物体中。

这项技术的进一步应用将是隐藏日常物体中的信息,专家称之为隐写术。为了展示这一应用,科学家们转向了历史:在证明二战期间华沙贫民区生活的不多的文件中,有一个秘密档案,由当时居住在那里的犹太历史学家和贫民区的人收集起来,藏在牛奶罐里,不让希特勒的军队看到。今天,这个档案被列入联合国教科文组织的世界记忆登记册。

格拉斯、埃尔里奇和他们的同事利用这项技术将一部关于这个档案馆的短片(1.4兆字节)存储在玻璃珠中,然后将其倒入普通眼镜的镜片中。”厄里奇说:“通过机场安检,带上这样一副眼镜,将信息从一个地方传送到另一个地方而不被发现,这是没有问题的。”。从理论上讲,在制造过程中,任何温度不太高的塑料制品中都应该可以隐藏玻璃珠。这种塑料包括环氧树脂、聚酯、聚氨酯和有机硅。

标记药物和建筑材料

此外,这项技术可用于标记药物或建筑材料,如粘合剂或油漆。格拉斯解释说,有关它们质量的信息可以直接存储在药物或材料本身中。这意味着医疗监督机构可以直接从产品中读取生产质量控制的检测结果。例如,在建筑物中,进行翻新的工人可以找出原始结构中使用的制造商的产品。

目前这种方法还是比较昂贵的。格拉斯说,翻译一个像储存在塑料兔子DNA中的3D打印文件大约需要2000瑞士法郎。

本文来自信息化观察者网,转载请注明出处。


微信扫码加入本站知识星球下载6000+最新精选行业报告

发表评论