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人民日报海外版 2016年09月02日 星期五

DNA的新应用

孙 萌

《 人民日报海外版 》( 2016年09月02日   第 10 版)

  脱氧核糖核酸(DNA)开启了精准医学的时代,大家对血缘关系DNA鉴定、利用DNA研制新药和治疗疾病等早已不再陌生。而现在,随着科技的发展,DNA的应用已经不局限于医疗领域。

  说到DNA的新应用,最引人注目的就是在破获凶案这一方面。有许多经年难解的杀人案通过“Y-DNA染色体检验”技术得以告破。近日,美国匹兹堡大学研究人员发现了决定人特定相貌特征的基因变异。研究人员对3118名健康欧洲裔人士进行了3D面部扫描,同时分析了将近100万个单碱基对变异。对比发现,面部的宽度、两眼之间的距离、鼻子的大小、嘴眼间距离与单碱基对变异有显著关联。通过这一发现可以进一步了解基因在面容形成上的作用。未来,警察或可通过遗留在犯罪现场的DNA准确地复原出嫌疑人的样貌。

  DNA不仅决定外观,对内容的作用也不可小觑。据英国《每日邮报》报道,上个月微软和华盛顿大学研究人员合作,利用人工合成DNA作为数据存储介质保存了约200MB数据,其中包括《战争与和平》在内的100部经典文学作品。

  在信息存储上,硬盘完全不能和DNA相提并论。在人类的基因序列中,1克的重量就可以包含几十亿GB的数据,而1毫克分子的信息存储空间在贮存了世界最大的图书馆全部的书籍之后还有剩余。该项目的首席研究员卡林·施特劳斯说:“如果这一技术成熟,超市般大小的数据中心可能变成一块方糖那么大,一个鞋盒大小的DNA就足以保存100个大型数据中心的数据。”

  除了地球上的人和物,DNA对于太空探索也大有裨益。美国国家航空航天局8月30日宣布,宇航员凯特·鲁宾斯在国际空间站内成功完成微重力条件下的DNA测序,这标志着人类已迎来对太空活体生物进行基因测序的全新时代。

  项目主管萨拉·卡斯特罗·华莱士说:“宇航员不仅能对已知的生物进行测序,还能在太空完成取样、准备样本和测序整个过程,最终识别出未知的外星生命。”有了在太空中测序DNA的方法,可以识别出国际空间站内的微生物是否威胁宇航员的健康,及时告知他们是否要做清洁或服用抗生素等。

  未来,DNA还将带给我们哪些惊喜?

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