Идея, знакомая нам по фильму «Парк Юрского периода», где ДНК динозавров извлекали из комаров в янтаре, вдохновила ученых на реальный научный проект. Однако на этот раз речь идет не о прошлом, а о будущем. Британские исследователи предприняли шаги, чтобы сохранить генетическую информацию современного человека для потенциального «воскрешения» или изучения далекими потомками или другими формами разума. В качестве носителя они выбрали революционную технологию — так называемый «вечный» 5D-кристалл, способный хранить огромные объемы данных миллиарды лет.
Что такое 5D-кристалл?
5D-кристаллы, также известные как кристаллы памяти или «кристаллы вечности», — это инновационная разработка в области хранения информации. Технология была создана в 2014 году исследовательской группой по оптоэлектронике (ORC) под руководством профессора Питера Казанского из Саутгемптонского университета (Великобритания). Основой для кристалла служит плавленый кварц — материал, славящийся своей невероятной устойчивостью. Он способен выдерживать экстремальные температуры (до 1000°C), химические воздействия и даже прямое физическое давление. За свои уникальные свойства эта технология была занесена в Книгу рекордов Гиннесса как самый долговечный носитель информации в мире.
Геном человека в стеклянной капсуле
Недавно ученые достигли значительного прорыва, сумев записать на такой наноструктурированный стеклянный диск полный геном человека. Этот выбор стал возможным благодаря феноменальной емкости кристалла — до 360 терабайт данных, что эквивалентно десяткам тысяч современных жестких дисков. Но главное — не объем, а долговечность: информация может сохраняться в практически неизменном виде на протяжении миллиардов лет, переживая катаклизмы, которые уничтожат любые другие носители.
Как же удалось уместить три миллиарда «букв» генетического кода в крошечном пространстве? Для этого ученые использовали сверхбыстрые лазеры, которые выгравировали данные ДНК в наноструктуры внутри кристалла. Каждый фрагмент информации был продублирован 150 раз для надежности.
Обратите внимание: MIT и IBM хотят изменить наш мир с помощью искусственного интеллекта.
Само название «5D» происходит от принципа записи: информация кодируется не только в двух оптических измерениях, но и в трех пространственных координатах внутри кристалла. Это обеспечивает не только огромную плотность хранения, но и беспрецедентную безопасность данных.Ключ к будущему человечеству
Профессор Казанский подчеркивает, что сегодня мы не обладаем технологиями, чтобы синтезировать живой организм, опираясь лишь на генетический код, записанный на диске. Однако наука не стоит на месте. Он напоминает, что еще в 2010 году команда доктора Крейга Вентера создала первую в мире синтетическую бактерию. «Из работ коллег мы знаем, что генетический материал простых организмов можно синтезировать и использовать для создания жизнеспособных клеток в лаборатории», — отмечает ученый. Это дает надежду, что в отдаленном будущем подобные технологии могут быть применены и к более сложным формам жизни.
Чтобы будущие «археологи» или иные существа, обнаружившие кристалл, смогли понять, что перед ними, ученые предусмотрели визуальный ключ. На поверхности диска выгравированы пояснительные диаграммы. Они иллюстрируют структуру ДНК (четыре основания: аденин, цитозин, гуанин и тимин), показывают, как из универсальных химических элементов (водорода, кислорода, углерода и азота) формируются гены и хромосомы, и даже содержат информацию о потенциальных синтетических организмах. «Этот визуальный ключ позволяет любому, кто найдет кристалл, понять, какие данные в нем хранятся и как их можно расшифровать», — пояснил Казанский.
Таким образом, 5D-кристаллы открывают возможность создать вечную библиотеку геномной информации. «Это основа, на которой в будущем, если наука позволит, можно будет реконструировать сложные организмы, включая растения, животных и, возможно, человека», — заключает профессор. Один из таких кристаллов с геномом человека уже хранится в Архиве человеческой памяти в знаменитой Гальштатской соляной пещере в Австрии, как послание в далекое будущее.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: В знаменитом фильме «Парк Юрского периода» ученые возвращают к жизни динозавров с помощью образцов ДНК, сохраненных в комарах, запертых в янтаре.