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jessun1990
V2EX  ›  奇思妙想

人类 DNA 可能是一个存储器吗?

  •  
  •   jessun1990 · 2020-02-16 23:46:29 +08:00 · 5217 次点击
    这是一个创建于 1726 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    想起一篇文章《 DNA 或成终极数据存储器 1 克 DNA 能容纳 4550GB 字节》 这里有关于 DNA 存储的百科条目:DNA 存储技术

    今日忽然脑洞大开:使用生物 DNA 来存储信息。简单来说分成 2 块,存储区和功能区。存储区保存 X 信息(比如知识),功能区来保存遗传信息,完成遗传任务。

    优点:

    1. 由于具有生物活性,DNA 会被不断复制给下一代(假定没有任何信息损失)。如果具有此 DNA 的物种(例如人类)大量繁衍和发展,那么被存储的 X 信息可以说是永久性的,因为生命是不断繁衍的。

    2. 从已知的新闻看,DNA 可存储容量应该是海量的。

    缺点:

    1. 具有此 DNA 的生物无法直接读取 DNA 中的 X 信息。除非此物种发展出了 DNA 片段读取技术,如果发展出了一定的编辑能力,就可以改写 DNA 其中的 X 信息。

    那么又回到一个老问题了:人类是不是被更高级的生物『设计制造出来的』?

    29 条回复    2020-02-18 10:41:24 +08:00
    Dvel
        1
    Dvel  
       2020-02-16 23:59:43 +08:00
    更高级的生物也在想,我是不是被更更高级的生物设计出来的?
    ybw
        2
    ybw  
       2020-02-17 00:15:09 +08:00 via Android
    人类被创造出来,就好比一个猴子🐵在打印机前打印出了《哈姆雷特》。只有时间足够长,总会打出来的。宇宙这么多星球,时间这么长,随机组合碰撞,终于弄出了 DNA 这种东西。
    Olament
        3
    Olament  
       2020-02-17 00:46:02 +08:00
    DNA 复制是有机率出错的,错误率大约在 10^{-9} 左右。如果 DNA 复制不会出错,那就不存在 genetic variation, 进而就没有演化了。

    Reference: https://www.nature.com/scitable/topicpage/dna-replication-and-causes-of-mutation-409/
    jessun1990
        4
    jessun1990  
    OP
       2020-02-17 01:08:10 +08:00
    @Olament 我这里原帖里假定了『没有任何信息损失』。

    倘若真的实际实践上来讲,这方面的设计肯定得足够复杂,借鉴类似通信中的『误码率』纠错的概念。

    (大学学的通信的东西真是忘光了……)
    CEBBCAT
        5
    CEBBCAT  
       2020-02-17 01:25:58 +08:00 via Android
    刘慈欣还是谁就写过这个小说呀,人类灭亡之际,想到要给后代留点什么,然后就想到了 DNA,再然后就是反向思维去查了人类的 DNA
    pod
        6
    pod  
       2020-02-17 01:34:50 +08:00 via Android
    @Olament 错误同样由基因片段去消灭。。。也就是病毒,病毒可能不是 bug 而是补丁
    jessun1990
        7
    jessun1990  
    OP
       2020-02-17 01:43:42 +08:00
    @CEBBCAT Ho ?求小说名。
    Olament
        8
    Olament  
       2020-02-17 01:45:54 +08:00
    @jessun1990
    实际上 DNA 在编码的时候是有纠错设计的。DNA 要被翻译成蛋白质才能起作用。每三个 nucleotide sequence 叫做 amino acid codon。这个 codon 在编码的时候设计了一定的冗余。比如说 GUC, GCC, GCA, GCG 都会被翻译成 Alanine。

    Ref: https://www.nature.com/scitable/definition/codon-155/
    locoz
        9
    locoz  
       2020-02-17 02:08:20 +08:00
    “不要什么都往自己的 DNA 里刻啊”😂
    CEBBCAT
        10
    CEBBCAT  
       2020-02-17 02:16:48 +08:00 via Android
    @jessun1990 记不清了,我试着 Google 了一下,也没找到。现在也记不清是怎么读到的了,可能是科幻世界杂志
    SteveZou
        11
    SteveZou  
       2020-02-17 02:33:18 +08:00 via Android
    我去,我也读过那个小说,结局是人类发现自己的 DNA 是史前文明的存储器,用来存储文化和科技,然后利用学到的技术把陨石推走了…应该是科幻世界,具体名字我也不记得了…
    czhu
        12
    czhu  
       2020-02-17 02:33:24 +08:00
    DNA 作为存储几年前就出来 Ref: https://www.nature.com/articles/nature11875
    最近还有不少相关的研究 就不一一例举了
    写既可以是合成 也可以用 CRISPR 读取目前最成熟的是测序
    yoko19191
        13
    yoko19191  
       2020-02-17 03:32:04 +08:00 via Android
    还有现在的病毒,提供一种跨物种传播基因的能力,是不是想想就刺激
    dxgfalcongbit
        14
    dxgfalcongbit  
       2020-02-17 06:44:05 +08:00 via Android
    先想想病毒是不是高级生命设计制造出来的,然后再想想细菌是不是高级生命设计制造出来的,依次类推,就知道人类是怎么来的了。
    shendaowu
        15
    shendaowu  
       2020-02-17 07:52:51 +08:00
    表观遗传能保存一部分从环境获得的信息。不知道前一句的表观遗传用词对不对。
    一篇介绍表观遗传学的文章: https://mp.weixin.qq.com/s/GczCGSvMGEPwRmwdu2wZZQ
    Anhedonia
        16
    Anhedonia  
       2020-02-17 08:37:04 +08:00   ❤️ 1
    @locoz 后人在前人的 DNA 里发现了安静的街道 舍己为人的团长
    投过视频画面达成了 DNA 的剪切
    逆转录病毒的泪 流了下来
    Desmond1990
        17
    Desmond1990  
       2020-02-17 09:31:31 +08:00
    读写速度怎么样?
    shuangxi
        18
    shuangxi  
       2020-02-17 09:39:40 +08:00
    人类的 DNA 是个大垃圾袋,……很多都是进化过程、被病毒细菌细菌感染后的遗留……
    lostpg
        19
    lostpg  
       2020-02-17 09:45:02 +08:00 via Android
    有本阐述了相近观点的书,自私的基因
    omph
        20
    omph  
       2020-02-17 09:54:15 +08:00
    dna 只是表象,有一种看不到的强大力量叫暗物质
    bk201
        21
    bk201  
       2020-02-17 10:05:19 +08:00
    我一直在想人类本身是不是就是类似病毒得东西,而星球只是某生物得一部分。
    anzu
        22
    anzu  
       2020-02-17 10:12:39 +08:00   ❤️ 1
    事实上 DNA 的容量不高,新闻说是 1 克的 DNA,人类细胞都没这么重。
    paouke
        23
    paouke  
       2020-02-17 11:03:24 +08:00
    @Dvel 禁止套娃
    hoyixi
        24
    hoyixi  
       2020-02-17 11:04:18 +08:00
    更像一个指令集
    milukun
        25
    milukun  
       2020-02-17 16:31:48 +08:00
    好好研究研究 DNA,说不定有一段测序出来发现记录了一句话
    “Hello word”
    mingliang2015
        26
    mingliang2015  
       2020-02-18 01:00:48 +08:00
    你的逻辑很混乱。以你的逻辑,制造人类的原因是将人类制造成一部书或一块硬盘。但人类如果发明了编辑技术,岂不是将这部书改写了。制造人类的初衷就会不攻自破。
    mingliang2015
        27
    mingliang2015  
       2020-02-18 01:04:25 +08:00
    @bk201 小千世界,大千世界,物质形态总是不断循环的。那么不向上求解,而是向下递归(向下微分),就会发现——原来所有的世界都是建立在“计算”基础之上的。我们只是一堆信号。如此而已。呵呵。
    mfanming
        28
    mfanming  
       2020-02-18 10:40:29 +08:00
    存储信息量巨大,传输效率超低...
    目前基因检测,是先把基因做化学处理,然后用光谱解析,转化为电信号,存储到硬盘...
    现在用的计算机,机器人,服务器什么的,都属于电子领域,跨一个领域传输效率会直线下降,而基因到电子是夸多个领域。

    所以要实现基因作为存储介质
    1.先出现生物计算机体系,不需要跨介质,那玩意靠吃饭睡觉,或者输液维持...跟人体很象,想想有点恶心
    2.跨介质传输出现质变
    mfanming
        29
    mfanming  
       2020-02-18 10:41:24 +08:00
    以上两种可能性,还有第三种?
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