5D記憶晶體 永存人類基因
英國科學家將人類基因組存在可永久保存的5D記憶晶體上。圖/南安普敦大學

5D記憶晶體 永存人類基因

文/陳韻涵輯

新聞故事:英國南安普敦大學19日宣布,光電系教授卡贊斯基(Peter Kazansky)帶領科研團隊,以超快雷射(ultra-fast laser)將整個人類基因組刻印在「5D記憶晶體」上,這種記憶晶體具備絕佳的保存特性,讓人類基因藍圖得以長久保存。

5D記憶晶體由奈米結構的熔融石英玻璃製成,這是地球上最耐化學和耐熱的材料之一。這款特殊晶體可承受極端環境,如冰凍、火災、攝氏1千度高溫,以及每平方公分10公噸的直接衝擊力,即使長期暴露在宇宙輻射下,也不會發生變化。5D記憶晶體10年前即獲金氏世界紀錄認證為「最耐用的數位儲存媒體」,可在室溫下穩定保存300億年,而在攝氏190度高溫的「預期壽命」則為138億年。

卡贊斯基領導的團隊使用超快雷射將人類基因組數據,精確刻在20奈米的空隙中,不同於在平面紙張標記,前述方法使用兩個光學維度(光的偏振和強度)和3個空間座標(x、y、z),包含奈米結構的長寬高、方向和位置。

合成生物學近年迅速發展,目前已可合成細菌。卡贊斯基說:「5D記憶晶體讓我們得以建立永久基因資料庫,未來或許可以合成植物和動物等複雜的生物體(生命有機體統稱)。」

研究人員在晶片上加入視覺引導的「鑰匙」,顯示生命的組成元素(氫、氧、碳和氮)、核酸序列的4種鹼基及其分子結構、去氧核糖核酸(DNA)雙螺旋結構模型,以及基因定位等資訊,讓發現者知道裡面儲存的是什麼,以及如何使用這些數據。但未參與研究的英國倫敦帝國學院DNA資料庫教授海尼斯對未來的生物將如何讀取這些數據抱持疑問:「這個設備在數百年後還會存在嗎?我現在用10幾年前的iPod聽音樂都有困難。」

原文出自《好讀周報》790期