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替代存储媒介细菌变成存储信息进行“传染”
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来源： 作者： 发布时间：2007-08-16
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你还在用硬盘和光盘存储数据吗？也许过不了几年，这些东西会像软盘一样被淘汰。如果有一天，一个人拿着一个细菌培养皿，你不要以为这只是他的宠物。当他对你说：“我的照片和文档都在这细菌的DNA里”，你也不要大惊小怪。
看过“午夜凶铃”吗？贞子就是这样把自己的信息放在天花病毒中，让人感染，保存下去的。这听起来有些不可思议，但日本的分子生物学家已经开始这么做了，他们已成功地把“E = mc21905！”（爱因斯坦的相对论及他阐明该理论的那一年）编码到枯草杆菌这种常见的土壤细菌里面。
最近，日本庆应大学一个研究小组开发出一种可长期保存数据的新技术：利用活细菌替代磁盘和光盘等存储媒介，从而将数据保存数百年甚至数千年时间。将信息编成密码并植入细菌的基因组，它们将永久性地得以保存并复制下去。
这项研究是日本庆应大学先端生命科学研究所和同大学湘南藤泽校区共同进行的。本报记者采访了该项目研究组组长、庆应大学先端生命科学研究所所长?逄锸ぃ?请他给我们解释其中的奥秘。
只要转化成二进制数据，任何信息都能装进细菌里
?逄锸と衔?，一切生物都拥有记录遗传信息的DNA，遗传信息会通过基因组代代相传。从这个角度来说，DNA其实也是一种存储和记忆介质。通过转基因技术，向细菌的DNA序列插入人造序列，就可以记录和保存人造序列中包含的数据。另外，细菌体积远远小于CD光盘、记忆棒和硬盘等存储器件。这意味着细菌有可能成为长期保存大容量数据的介质。
既然细菌可以存储信息，那么这种技术能保存什么样的数据？可以保存现在的word文档或者媒体信息吗？还是说只能保存特殊类型的文件？对此，?逄锸じ嫠呒钦撸?只要能转换成二进制数据，任何类型的文件都可以保存。但是，以现在的技术，还只能存储软盘容量程度的数据。
移动存储设备坏了无法使用，但细菌死了也能读出数据
如果细菌被杀死了，里面的信息是不是也消失了？?逄锸そ馐退担?我们的技术是在细菌的DNA上储存数字（二进制）数据。所以即使细菌死亡，只要能提取出DNA，就能够读出数据。
同时，中国科学院生物物理研究所刘志杰研究员告诉记者，研究小组已经考虑到DNA分子的安全性问题，因为在人类或者潜在天敌居住的任何敞开环境下，DNA分子很容易遭到破坏。一些常见的不利环境条件就会引起所谓的DNA双链断裂（通常是致命的），包括极端温度和脱水。所以存储载体一定是可以适应各种环境的细菌。
为此，日本庆应义塾大学高等生物科学研究所分子生物学家特意选择了强壮的枯草杆菌作为实验对象。就是因为枯草杆菌是一种无害的土壤细菌，能形成对紫外线、脱水、供氧和营养物不足、以及有机溶剂产生抵抗力的孢子。通过计算机演示结果日本科学家得知，即使经过千年，数据也处于安定状态并且能够随着细胞的遗传相传下去。信息读取是瓶颈，细菌存储的应用取决于人类的创造力
这么有前景的技术何时能来到普通人身边呢？谈到细菌存储技术的推广，?逄锸じ嫠呒钦撸骸罢庵旨际跄芙?数据保存至上亿年后的未来。至于能在什么领域得到应用，我现在也不能给出确定的答案，不过这取决于今后大家的创造能力。”
但现阶段还存在一定的障碍，就是这种技术在读取数据时，必须要全部决定DNA的碱基配列。现阶段，完成碱基配列需要巨大的资金和劳动力。不过?逄锸と衔?，因为现在序列器的开发正以令人瞩目的速度向前发展，也许几年后就可以非常简单地从细胞中读取数据了。刘志杰研究员也认为，如果用光来进行检索和读取，会大大提高读取信息的速度，并降低设备成本。七嘴八舌
Q：细菌存储信息除了保存时间长之外，还有别的优点吗？
A：其实，在某些极端情况下，细菌就显出它的优势了。比如当遇到毁灭性的核灾难时，一些信息基础设施（光盘、硬盘）都会因辐射和大火而瘫痪或毁灭。如果提前把关键的援救信息植入到某些细菌（如耐辐射球菌）里面，人类就会获得拯救。
Q：为什么说这种保存“天不怕地不怕”？
A：因为这些细菌不需要人类的干预，也能独立生存、繁殖，并在大剂量的辐射环境中生存下来。一旦灾难救援小组抵达现场，所有关键信息都可供使用。
Q：设想一下，如果所有的信息都用细菌存储了，间谍们该怎么办？
A：细菌存储也会受到间谍的青睐。试想一下，未来间谍们会以一种新颖的方式从某个公司或者国家偷偷取走信息。把信息转录到传染性细菌或者病毒的DNA上，然后让自己感染上―――假装患病的样子，就可以带着价值上千万美元的机密资料扬长而去。
Q：这种产品一旦问世，谁会第一个购买？外星人？
A：如果这种产品的问世能促进地球人与外星人的交流，那当然很不错，但从现在看来，购买者还是以地球人为主。目前来说这项技术的用处还有两种：因为这种细菌可以存活数千年，所以可以让一些人在死后把这种细菌带进自己的坟墓，让这些带有他们想要保存信息的细菌陪在他们身边“活”上数千年。还有一些生物制药厂可以在自己的产品中加入自己的防伪资料，以防那些喜欢“盗版”的不法分子作假。创意对话?逄锸ぃ骸坝蜗返男那椤笔俏颐茄芯康亩?力
其实人类一直在思考，如果我们像恐龙一样面临灭绝的威胁，我们将如何为未来留下一些信息呢？?逄锸じ嫠呒钦撸?虽然这种技术并不是以联系外星人为目的，但“游戏的心情”却是他们研究的动力之一。当然，如果有外星人的话，也一定会读懂储存在DNA里的信息。因为技术是在细菌的基因组中插入人工合成的“不自然配列”。假若外星人拥有与人类同等的智能水平，并且拥有读取DNA配列的技术水平，那么他们一定会注意到这种“不自然配列”，并且会破解这种密码的。
?逄锸せ顾担?当前使用的软盘和CD等存储方式并不是新型智能生物与人类共有的东西，但DNA却能够做到这一点。如果地外生物也是以DNA为基础的话，我们与它们建立联系的可能性便是存在的。
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