人类基因组镌刻于五维“永恒”记忆晶体中

科技日报北京9月20日电 （记者刘霞）据英国南安普敦大学官网19日报道，该校科学家成功将完整的人类基因组镌刻于一块五维（5D）记忆晶体中。基因组中约30亿个字母，每个字母都被测序了150次，以确保其处于合适位置。

研究人员利用超快激光，将数据精确地刻入二氧化硅内的纳米结构空隙中，特征尺寸小至20纳米。与仅在二维纸张或磁带表面进行刻写不同，这种编码方法巧妙地结合两个光学维度和三个空间坐标，在材料上进行书写，因此称为“五维”。

研究人员希望，如果未来科技允许，这块晶体能在数千年、数百万年甚至数十亿年后，为已灭绝的人类提供复活蓝图。该技术还可为濒临灭绝的动植物物种创建持久的基因组记录。

这块5D存储晶体由该校光电研究中心（ORC）开发，是地球上最耐用的材料之一。它能耐受冷冻、火灾和高达1000℃的温度，还可以承受高达10吨/平方厘米的直接冲击力，且长时间暴露于宇宙辐射也“不改本色”。2014年，该存储晶体获得“最耐用数据存储材料”吉尼斯世界纪录。

研究人员表示，与其他会随时间推移而逐渐退化的数据存储格式不同，这种5D存储晶体不仅可以存储高达360太字节（TB）的信息，而且高温下也能保存数十亿年。这为人类创建一个永久基因组信息库带来了可能，在未来科学技术条件允许的情况下，科学家或许能从中恢复植物、动物等复杂生物。

该记忆晶体被保存在“人类记忆”档案馆内，这是一个位于奥地利哈尔施塔特盐洞中的特殊时间胶囊。刻在晶体上的可视化说明，会向未来的探索者揭示其中存储的数据内容以及使用方法。这些说明展示了通用元素（氢、氧、碳和氮）、DNA分子的4个碱基（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶）和其分子结构，以及这些碱基在DNA双螺旋结构中的精确位置等。