有机硬盘, 1克大肠杆菌储存90万GB数据

以前考试还考蛋白质计算机啥的

无出处，静待杯具。

分子级DNA碱基能进行人工操作了？

回复 1# quo888


    补连接

容易保存吗？

回复 5# emellzzq

http://hk.news.yahoo.com/article/101124/4/lfjh.html

回复 5# emellzzq

htt p:
//h
k.news.yah
oo.com/ar
ticle/101
124/4/l
fjh.html

对不起啊, 偶没有放连接权限, 请版主把上面各行连起来.

哪天吃了大蒜，一个喷嚏进去，那前半生的珍藏AV不就杯具了！！

传说中的生物计算机。。

保存方法估计是泡在药水里

那个要是泄露出来了俺会杯具吗？

joytony 发表于 2010-11-25 22:58


    这个强

那么上网吧之类的还要自带医疗设备？

菌死了怎么办。

基因突变的数量还是很大的吧，虽然概率小，但是基数那么大

可不可以把这硬盘养在大肠里，接条线到脑子上

3个问题:怎么存储,怎么读取,何如保存使得数据不变?

我觉得只是把现成的基因操作技术跟电脑做了一个有趣的组合做出一个好玩的东西。跟什么硬盘的，那差的十万八千里。与其说是硬盘，不如说像光盘还贴切一点。一粒细菌相当于一张小光盘，1000万粒细菌组合成为一个大光盘库。但真实的光盘至少还是有完整的存取系统。没有存取系统，这“细菌光盘”，如何完成对1000万粒细菌的逐一操作，就不知道了。

我觉得只是把现成的基因操作技术跟电脑做了一个有趣的组合做出一个好玩的东西。跟什么硬盘的，那差的十万八千里。与其说是硬盘，不如说像光盘还贴切一点。一粒细菌相当于一张小光盘，1000万粒细菌组合成为一个大光盘库。但真实的光盘至少还是有完整的存取系统。没有存取系统，这“细菌光盘”，如何完成对1000万粒细菌的逐一操作，就不知道了。

读取成本太高

这样的硬盘用了会不会拉肚子?

不知道这硬盘寿命几何

我还在学校的时候, 老师说硬盘是当时世界顶尖技术, 只有美国的高级实验室才用得到. 那个时候输入资料用比机床还大的 IBM 29. 谁会想得到今天.;P

好可怕，足可以颠覆现在的社会，法律体系。
受教育只需要往体内加注杆菌。
控制人类思想的时代到来了。
人可以从此精神不死，只需要将垂死之人的人生经验，思想，意志挖出，加载到另一个人身上即可，因为，我们的信念及知识经验决定了我们是谁，我们的身份。

嗯，想法有点创意
不过要真用上，不敢说不可能
但时间还早着呢

{:jian:}神马

光容量大还不行滴

硬盘怎么大，至少是套完整系统。没有配套存取系统不就是光盘，或者说只是硬盘里面的碟片（把外围机械和电子部件去掉）。而且硬盘是可以对每个bit反复读写。这个所谓注入似乎是整体一次性的。
嘴巴说1000万粒可以存90万G，其实他们现在根本做不到去操作1000万的细菌，估计只是手工操作了若干粒。他们这个项目在存取方面没有突破，他们也没打算往这方面做什么，应该也没能力去做这样的突破。
说体积小，想超过固态硬盘是不容易的。他们的系统做完整了，恐怕比整台桌面电脑都大。

这项技术其实10年前就有了。他们这个项目的创新点是增加了加密。

以后对细菌或细胞的操作会突破。但跟他们这个项目一毛关系也没有。

我还在学校的时候, 老师说硬盘是当时世界顶尖技术, 只有美国的高级实验室才用得到. 那个时候输入资料用比机 ...
屠城校尉 发表于 2010-11-26 17:39

硬盘怎么大，至少是套完整系统。没有配套存取系统不就是光盘，或者说只是硬盘里面的碟片（把外围机械和电子部件去掉）。而且硬盘是可以对每个bit反复读写。这个所谓注入似乎是整体一次性的。
嘴巴说1000万粒可以存90万G，其实他们现在根本做不到去操作1000万的细菌，估计只是手工操作了若干粒。他们这个项目在存取方面没有突破，他们也没打算往这方面做什么，应该也没能力去做这样的突破。
说体积小，想超过固态硬盘是不容易的。他们的系统做完整了，恐怕比整台桌面电脑都大。

这项技术其实10年前就有了。他们这个项目的创新点是增加了加密。

以后对细菌或细胞的操作会突破。但跟他们这个项目一毛关系也没有。

中国科大力压哈佛剑桥独得两金
2010年11月12日 中国青年报

　　本报讯(杨保国 记者王磊)2010年国际基因工程机器大赛（iGEM）近日在美国麻省理工学院落下帷幕。中国科大派出的两支代表队“干队”和“湿队”在众多高手中脱颖而出，各摘得一金，成为此次大赛中唯一获得两枚金牌的大学。另外，干队还获得了含金量更高的单项奖“最佳软件工具奖”。

　　11月6日至8日，iGEM 2010在麻省理工学院举行，来自全世界125所大学的128支队伍参加了激烈的角逐，其中包括麻省理工学院、哈佛大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、剑桥大学等世界著名大学，北京大学、清华大学、复旦大学、浙江大学等多所国内名校也参加了这次竞赛。中国科大干队和湿队参赛的题目分别是“玩游戏学合成生物学”和“构建基于细菌微室的蛋白质人工细胞器组装平台”。干队的课题是通过一个游戏来帮助玩家了解合成生物学，设计和改善生物系统，解决科学问题。而湿队的课题是提高各种有用物质如蛋白质的产量，增强大肠杆菌生产有用物质的能力。

　　iGEM是国际合成生物学领域的顶级大学生科技赛事，由麻省理工学院在2003年创办，2005年发展成为国际赛事，每年都吸引了全世界众多顶尖大学的学生参加。同时，竞赛还受到《自然》、《科学》等著名刊物，以及BBC等传统媒体的关注。该竞赛要求学生自主选题，利用课余时间完成相应的实验工作，并将研究取得的有用成果提交给麻省理工学院的竞赛组委会，供全球的科学家共享。

　　据了解，在去年的这项比赛中，中国科大与加州大学伯克利分校是仅有的两所获得两枚金牌的大学。自2007年参赛以来，中国科大共获得5金1银，保持国内金牌数第一和奖牌数第一的领先地位。

搜一下iGEM，北大清华浙大什么的都得金奖，很多。学生的一个比赛而已。不要以为是科学家级别的或工业化级别的重大突破。



浙江大学代表队首次参加国际基因工程机械大赛（iGEM）竞赛并获得金牌

    北京时间2010年11月9日晚（美国时间2010年11月8日上午），国际基因工程机械大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）在美国麻省理工学院成功落下帷幕，浙江大学代表队ZJU-China首次参加该项赛事，并最终夺取金牌。

    浙江大学代表队由生命科学学院陈铭副教授，队长胡晨玥和生命科学学院、竺可桢学院、计算机科学与技术学院、化工系、控制系、化学系、数学系、高分子系等8个院系12名队员组成。

iGEM大赛2005年由麻省理工学院发起，之后迅速成为国际影响力巨大的本科生科研创新竞赛，多次被《自然》和《纽约时报》等国际知名杂志报道。国际基因工程机器大赛（iGEM）是国际上合成生物学领域的顶级大学生科技赛事。合成生物学是近年来新兴的交叉学科领域，其目标是希望通过定量与理论生物学的手段，重组现有的基于DNA序列的功能组件，如调控序列，RNA，蛋白质等，创造对生命科学研究或者对生产生活有意义的新的菌种。这个方向直接搭建起了基础生物研究和生产生活实践之间的桥梁，有些成果甚至直接转化成产品，一直受到了学术界和工业界的关注。

2010年11月6日至11月8日，来自美国哈佛大学、斯坦福大学，德国海德堡大学等世界知名高校和北大、中科大、清华、上海交大、天津大学等中国名校共118支队伍和1300多人参加在麻省理工学院举办的iGEM大赛的Jamboree环节。浙江大学代表队ZJU-China凭借设计的基因编译器软件获得金牌，为浙江大学在iGEM竞赛中的进一步参与和竞争引领了良好的开端。

搜一下iGEM，北大清华浙大什么的都得金奖，很多。学生的一个比赛而已。不要以为是科学家级别的或工业化级别的重大突破。



浙江大学代表队首次参加国际基因工程机械大赛（iGEM）竞赛并获得金牌

    北京时间2010年11月9日晚（美国时间2010年11月8日上午），国际基因工程机械大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）在美国麻省理工学院成功落下帷幕，浙江大学代表队ZJU-China首次参加该项赛事，并最终夺取金牌。

    浙江大学代表队由生命科学学院陈铭副教授，队长胡晨玥和生命科学学院、竺可桢学院、计算机科学与技术学院、化工系、控制系、化学系、数学系、高分子系等8个院系12名队员组成。

iGEM大赛2005年由麻省理工学院发起，之后迅速成为国际影响力巨大的本科生科研创新竞赛，多次被《自然》和《纽约时报》等国际知名杂志报道。国际基因工程机器大赛（iGEM）是国际上合成生物学领域的顶级大学生科技赛事。合成生物学是近年来新兴的交叉学科领域，其目标是希望通过定量与理论生物学的手段，重组现有的基于DNA序列的功能组件，如调控序列，RNA，蛋白质等，创造对生命科学研究或者对生产生活有意义的新的菌种。这个方向直接搭建起了基础生物研究和生产生活实践之间的桥梁，有些成果甚至直接转化成产品，一直受到了学术界和工业界的关注。

2010年11月6日至11月8日，来自美国哈佛大学、斯坦福大学，德国海德堡大学等世界知名高校和北大、中科大、清华、上海交大、天津大学等中国名校共118支队伍和1300多人参加在麻省理工学院举办的iGEM大赛的Jamboree环节。浙江大学代表队ZJU-China凭借设计的基因编译器软件获得金牌，为浙江大学在iGEM竞赛中的进一步参与和竞争引领了良好的开端。

清华医学院及生命学院等本科生组队获得国际合成生物学竞赛（iGEM）金奖

2009年10月30日至11月2日，我院生医6班本科生杨赫与生命科学学院等10位学生，在我院王钊教授的带领下参加了合成生物学（Synthetic Biology）领域的一项国际竞赛——国际基因工程机械设计大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM），并在最终展示中获得了金奖。
iGEM是由美国麻省理工学院(MIT)发起的一项国际大学生创新竞赛。比赛要求各参赛队伍在赛前一年内运用工程学的理念和基因操作的手段设计和实现某种新的生物机器功能，并通过网站、演讲、海报等形式进行展示交流和评比。自2003年举办至今，iGEM已发展成为国际本科生生物类科技创新和交流的平台。2009年的iGEM竞赛共有来自美、中、英、日、德等一百多支队伍参赛。经过三天的激烈角逐，清华大学代表队的作品——“细胞靶向性高效基因载体GenSniper”荣获金奖。
此外，杨赫同学还在暑假作为交换队员赴斯坦福大学进行了为期9周的研究工作，其所参加的斯坦福大学代表队项目也荣获了iGEM金奖和最佳健康/医药类项目的殊荣。

医学院供稿

毁灭数据之前要先备痢特灵。

zc-kf 发表于 2010-11-26 11:43

这个还要强一些。

苏联兵 发表于 2010-11-26 10:47
吃到肚子里嘛。

这个，请问以后我得为我的硬盘喂大便吗？

作为生物专业出来的人，我有必要澄清几点：
对于目前条件而言：
1.大肠杆菌DNA储存数据是完全可行的，但不可能像计算机一样用二进制，而是四进制。
2.由于大肠杆菌基因组中的基因排列是紧凑的，没有冗余序列，也不容许有冗余序列，因此最为现实的办法是将数据以DNA序列的形式插入到克隆质粒或细菌人工染色体（BAC）上去，再转入细菌。这两个东西都是能存在于基因组之外的DNA分子，只是前者容量最大只有数kb（千碱基对），而后者的容量可达500kb。
3.对于及其微小的大肠杆菌而言，不可能直接检测单个细菌中的DNA序列，因此，存储某一种数据的大肠杆菌细胞必然是以克隆（纯种菌落）的形式存在，包含不同信息的克隆不能相混，就像基因文库那样（其实有机硬盘也算基因文库的一种），否则还要重新获得纯种。
4.任何细胞的DNA都有一定的突变频率，大肠杆菌也不例外。特别是在连续快速繁殖的时候，突变就成为不可忽视的不利因素，因此设计一定的纠错机制十分必要。
5.目前读取DNA数据，首先要提取单个克隆中的质粒或BAC（很费时），再经测序或核酸芯片分析得到序列。而目前普遍商用的测序速度（<2kb/反应，1反应需2小时，进行下一反应需花时间设计引物）还远远达不到“有机硬盘”的要求。芯片的速度快很多，但造价也高得很。
对数据存储而言，读取DNA数据的误码率仍然不能容忍。
6.不要想把存有信息的大肠杆菌放到人体里。因为附加的DNA分子是累赘的，在正常培养情况下会逐渐丢失。必须根据BAC的抗性基因用抗生素筛选，而这样一来大肠杆菌又具有了抗药性，你们还敢把它放入大肠吗？

可以看到，利用大肠杆菌存储数据在理论上是可行的，但现有技术达不到要求。

今后的可能：
第三代测序是今后一段时间发展的新方向，它具有速度快（2-3天测人全基因组），长度长（每反应达到Mb级），误码少，成本低（100美金测人全基因组）的优势，很有希望解决DNA数据的大批量录入问题。

如果第三代测序能够灵敏到检测单个细胞DNA的水平，“有机硬盘”的数据存储部分体积或许还能小点。
但既然里面养着活物，就不可能做成封闭系统。这就意味着我们还要供给氧气和养分。硬盘上插着几根管子，那是什么感觉？
我们永远不要指望“有机硬盘”能像硬盘那样随意擦写信息，不要指望它能有哪怕是老式硬盘的读取速度，更不要指望它能做到硬盘一样的体积。
更要命的是，这个硬盘永远无法寻址！

作为生物专业出来的人，我有必要澄清几点：
对于目前条件而言：
1.大肠杆菌DNA储存数据是完全可行的，但不可能像计算机一样用二进制，而是四进制。
2.由于大肠杆菌基因组中的基因排列是紧凑的，没有冗余序列，也不容许有冗余序列，因此最为现实的办法是将数据以DNA序列的形式插入到克隆质粒或细菌人工染色体（BAC）上去，再转入细菌。这两个东西都是能存在于基因组之外的DNA分子，只是前者容量最大只有数kb（千碱基对），而后者的容量可达500kb。
3.对于及其微小的大肠杆菌而言，不可能直接检测单个细菌中的DNA序列，因此，存储某一种数据的大肠杆菌细胞必然是以克隆（纯种菌落）的形式存在，包含不同信息的克隆不能相混，就像基因文库那样（其实有机硬盘也算基因文库的一种），否则还要重新获得纯种。
4.任何细胞的DNA都有一定的突变频率，大肠杆菌也不例外。特别是在连续快速繁殖的时候，突变就成为不可忽视的不利因素，因此设计一定的纠错机制十分必要。
5.目前读取DNA数据，首先要提取单个克隆中的质粒或BAC（很费时），再经测序或核酸芯片分析得到序列。而目前普遍商用的测序速度（<2kb/反应，1反应需2小时，进行下一反应需花时间设计引物）还远远达不到“有机硬盘”的要求。芯片的速度快很多，但造价也高得很。
对数据存储而言，读取DNA数据的误码率仍然不能容忍。
6.不要想把存有信息的大肠杆菌放到人体里。因为附加的DNA分子是累赘的，在正常培养情况下会逐渐丢失。必须根据BAC的抗性基因用抗生素筛选，而这样一来大肠杆菌又具有了抗药性，你们还敢把它放入大肠吗？

可以看到，利用大肠杆菌存储数据在理论上是可行的，但现有技术达不到要求。

今后的可能：
第三代测序是今后一段时间发展的新方向，它具有速度快（2-3天测人全基因组），长度长（每反应达到Mb级），误码少，成本低（100美金测人全基因组）的优势，很有希望解决DNA数据的大批量录入问题。

如果第三代测序能够灵敏到检测单个细胞DNA的水平，“有机硬盘”的数据存储部分体积或许还能小点。
但既然里面养着活物，就不可能做成封闭系统。这就意味着我们还要供给氧气和养分。硬盘上插着几根管子，那是什么感觉？
我们永远不要指望“有机硬盘”能像硬盘那样随意擦写信息，不要指望它能有哪怕是老式硬盘的读取速度，更不要指望它能做到硬盘一样的体积。
更要命的是，这个硬盘永远无法寻址！

说点稍微靠点谱的DNA密文：
大学的时候试过把英文信息转化为DNA密文，不过不是四进制，而是先把每一个字母对应一种氨基酸（氨基酸都有公认的单字母缩写），然后再转化为这种氨基酸的密码子，合并得到DNA序列后，再加入迷惑性的各种非翻译、非转录元件，得到DNA密文。
如果再结合稀有碱基、稀有密码子、RNA编辑、甲基化等，则可附加更多信息。

原文：         H o w a  r e   y o  u？
氨基酸密文：组鸟色 丙精谷 酪鸟stop
（U没有对应氨基酸，故用终止密码子代表，鸟氨酸不出现在蛋白质里，没有对应密码子，从密码子最多的丝氨酸那里借来AGT代替。
那么原始DNA密文应该是：CATAGTTGGGCTCGTGAATATAGTUAA。


由于除了蛋氨酸和色氨酸外，其他氨基酸都不止一个密码子，可以随机选取密码子防止对方破译。
还可以通过移码、互补、更改不同生物密码子表的方式来防破译。
再加入内含子、UTR、启动子等，就更难破解了。

说点稍微靠点谱的DNA密文：
大学的时候试过把英文信息转化为DNA密文，不过不是四进制，而是先把每一个字母对应一种氨基酸（氨基酸都有公认的单字母缩写），然后再转化为这种氨基酸的密码子，合并得到DNA序列后，再加入迷惑性的各种非翻译、非转录元件，得到DNA密文。
如果再结合稀有碱基、稀有密码子、RNA编辑、甲基化等，则可附加更多信息。

原文：         H o w a  r e   y o  u？
氨基酸密文：组鸟色 丙精谷 酪鸟stop
（U没有对应氨基酸，故用终止密码子代表，鸟氨酸不出现在蛋白质里，没有对应密码子，从密码子最多的丝氨酸那里借来AGT代替。
那么原始DNA密文应该是：CATAGTTGGGCTCGTGAATATAGTUAA。


由于除了蛋氨酸和色氨酸外，其他氨基酸都不止一个密码子，可以随机选取密码子防止对方破译。
还可以通过移码、互补、更改不同生物密码子表的方式来防破译。
再加入内含子、UTR、启动子等，就更难破解了。

只是个理论研究吧？99.9%没实物

岳麓惊行 发表于 2010-11-28 22:48


  100%没有实物。除了理论上的容量大以外，数据保藏时间、数据稳定性、设备易用性、读取速度、搜索速度等等都是完全杯具。

九鬼 发表于 2010-11-26 01:58


    错，养在培养基上，需要长期保存的话冻在甘油里。

潇声客 发表于 2010-11-26 12:47


    根本不可能对每一粒细菌操作，而是把单粒细菌养成菌落后再提取DNA去测序。