原標(biāo)題：人類(lèi)基因組鐫刻于五維“永恒”記憶晶體中
科技日?qǐng)?bào)北京9月20日電 （記者劉霞）據(jù)英國(guó)南安普敦大學(xué)官網(wǎng)19日?qǐng)?bào)道，該校科學(xué)家成功將完整的人類(lèi)基因組鐫刻于一塊五維（5D）記憶晶體中。基因組中約30億個(gè)字母，每個(gè)字母都被測(cè)序了150次，以確保其處于合適位置。
研究人員利用超快激光，將數(shù)據(jù)精確地刻入二氧化硅內(nèi)的納米結(jié)構(gòu)空隙中，特征尺寸小至20納米。與僅在二維紙張或磁帶表面進(jìn)行刻寫(xiě)不同，這種編碼方法巧妙地結(jié)合兩個(gè)光學(xué)維度和三個(gè)空間坐標(biāo)，在材料上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，因此稱(chēng)為“五維”。
研究人員希望，如果未來(lái)科技允許，這塊晶體能在數(shù)千年、數(shù)百萬(wàn)年甚至數(shù)十億年后，為已滅絕的人類(lèi)提供復(fù)活藍(lán)圖。該技術(shù)還可為瀕臨滅絕的動(dòng)植物物種創(chuàng)建持久的基因組記錄。
這塊5D存儲(chǔ)晶體由該校光電研究中心（ORC）開(kāi)發(fā)，是地球上最耐用的材料之一。它能耐受冷凍、火災(zāi)和高達(dá)1000℃的溫度，還可以承受高達(dá)10噸/平方厘米的直接沖擊力，且長(zhǎng)時(shí)間暴露于宇宙輻射也“不改本色”。2014年，該存儲(chǔ)晶體獲得“最耐用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)材料”吉尼斯世界紀(jì)錄。
研究人員表示，與其他會(huì)隨時(shí)間推移而逐漸退化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不同，這種5D存儲(chǔ)晶體不僅可以存儲(chǔ)高達(dá)360太字節(jié)（TB）的信息，而且高溫下也能保存數(shù)十億年。這為人類(lèi)創(chuàng)建一個(gè)永久基因組信息庫(kù)帶來(lái)了可能，在未來(lái)科學(xué)技術(shù)條件允許的情況下，科學(xué)家或許能從中恢復(fù)植物、動(dòng)物等復(fù)雜生物。
該記憶晶體被保存在“人類(lèi)記憶”檔案館內(nèi)，這是一個(gè)位于奧地利哈爾施塔特鹽洞中的特殊時(shí)間膠囊。刻在晶體上的可視化說(shuō)明，會(huì)向未來(lái)的探索者揭示其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容以及使用方法。這些說(shuō)明展示了通用元素（氫、氧、碳和氮）、DNA分子的4個(gè)堿基（腺嘌呤、胞嘧啶、鳥(niǎo)嘌呤和胸腺嘧啶）和其分子結(jié)構(gòu)，以及這些堿基在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的精確位置等。