DNA可用于可靠地存储大量数字数据。然而，迄今为止，检索或操作这些分子中编码的特定数据一直很困难。现在，来自CNRS、ESPCIParis-PSL和东京大学的研究人员率先应用了一种利用酶的新方法，为如何克服这些技术障碍提供了初步线索。他们的发现发表在2022年10月20日的《自然》杂志上。
大自然无可争议地发明了存储大量数据的最佳解决方案：DNA。这种理解启发了DNA用于存储数字数据，将二进制(0或1)数字转换为四种不同的DNA“字母”(A、T、C或G)之一。
但是如何在存储为DNA的信息库中找到特定的数据呢?以及如何在不先将DNA编码数据转换回电子数据的情况下直接进行计算?这些是来自LIMMS(CNRS/东京大学)和Gulliver(CNRS/ESPCIParis-PSL)研究实验室的团队试图回答的问题。他们正在测试一种使用酶的新方法，并将人工神经元和神经网络的解决方案用于直接操作DNA数据。
具体来说，研究人员利用三种酶的反应设计了化学“神经元”，这些“神经元”再现了真实神经元所表现出的网络结构和复杂计算能力。他们的化学神经元可以使用DNA链上的数据进行计算，并将结果表示为荧光信号。
LIMMS和Gulliver团队还通过组装两层人工神经元进行了创新，以改进计算。通过反应的微流体微型化进一步提高了精度，允许进行数以万计的反应。
作为法国生物化学家和日本微流体工程师十年合作的成果，这些突破最终可能有助于更好地筛查某些疾病以及操纵巨大的DNA编码数据库。
当远离水、空气和光时，DNA可以保存数十万年，无需任何能量输入。并存储在直径几厘米的胶囊中，它可以容纳多达500TB的数字数据。到2025年，人类产生的数字数据总量预计将达到175泽字节1。
由于当前的存储介质相对庞大、易碎且耗能大，DNA可能提供一种可行的替代方案——能够在鞋盒空间内包含所有现有数据。促进DNA存储将是PEPRMoleculArxiv的目标，这是CNRS去年5月提供的一项优先研究计划。
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