Ученые придумали, как сохранить ДНК, чтобы спасти нас от забвения.
Группа исследователей из Университета Саутгемптона в Великобритании изобрела беспрецедентный способ долгосрочного хранения информации. Им удалось записать весь геном человека на уникальный носитель — «5D-кристалл памяти».
Этот кристалл, размером с монету, способен хранить информацию в течение невероятно долгого периода времени. При комнатной температуре данные на нем останутся стабильными на протяжении 300 квинтиллионов лет. Даже при нагревании до 190 градусов Цельсия срок хранения составит 13,8 миллиардов лет, что соответствует возрасту нашей Вселенной.
Кристалл обладает исключительной прочностью. Он выдерживает прямые удары с силой до 10 тонн на квадратный сантиметр, а также устойчив к воздействию космической радиации. Эти характеристики делают его идеальным выбором для архивирования важнейшей информации в эпоху, когда надежность цифровых носителей вызывает все больше вопросов.
Для записи трех миллиардов символов человеческого генома исследователи применили сверхбыстрые лазеры. С их помощью код ДНК был выгравирован в пустотах внутри диска из кварцевого стекла. Размер этих пустот составляет всего 20 нанометров в ширину. В отличие от традиционных двумерных носителей, таких как бумага или магнитная лента, кристалл использует две оптические размерности и три пространственные координаты для записи данных по всему объему материала.
Вдохновившись знаменитыми золотыми пластинками миссии «Вояджер», ученые также включили в кристалл визуальную инструкцию по его использованию. На нем изображены фигуры мужчины и женщины, универсальные элементы — водород, кислород, углерод и азот, молекулярная структура ДНК и другая информация, которая может понадобиться для синтетического воссоздания человека в будущем.
Авторы работы осознают, что современные технологии пока не позволяют воссоздать человека на основе записанной информации. Однако успехи в области синтетической биологии, например создание искусственной бактерии в 2010 году, указывают на то, что в будущем, вероятно, можно будет синтезировать не только микроорганизмы, но и более сложные формы жизни, включая растения и животных.
«Мы знаем из работ других ученых, что генетический материал простых организмов может быть синтезирован и внедрен в живую клетку для создания жизнеспособного образца в лаборатории. 5D-кристалл памяти позволит другим ученым создать вечное хранилище ДНК-информации, из которого сложные организмы, такие как растения и животные, могут быть восстановлены, если наука в будущем будет на это способна», — пояснил Казански.
В настоящее время кристалл с записанным геномом человека хранится в архиве «Память человечества» — капсуле времени, расположенной в старейшей соляной шахте мира в австрийском городе Халльштатт. Там он будет находиться до тех пор, пока не понадобится — хотя исследователи надеются, что этого не произойдет никогда.