DNA核算机效果登上《持之以恒》 樊春海院士新年大会讲演鼓励青少年

DNA核算机效果登上《持之以恒》 樊春海院士新年大会讲演鼓励青少年

发布时间:2024-01-17 16:35:29   来源:西门子订货号
  • 2023年最终一天晚上,上海科技馆等主办的“科学新年大会·科创校长空间站”活动在上海持之以恒博物

  2023年最终一天晚上,上海科技馆等主办的“科学新年大会·科创校长空间站”活动在上海持之以恒博物馆(上海科技馆分馆)举办,为现场观众和Bilibili用户所带来了科普盛宴。中国科学院院士、上海交通大学上化学化工学院院长樊春海教授做了关于“DNA核算机”的讲演。未来,假如这种核算机研制成功,仅200公斤DNA(脱氧核糖核酸)就能存储全世界的数据(约440万亿亿字节)。这一诱人的远景,鼓励青少年学好科学知识,长大后投身科研工作。

  刚刚曩昔的一年,“科创校长空间站”在上海持之以恒博物馆、上海天文馆、上海展览中心、徐家汇书院、晶城中学等地举办了9场活动,邀请到包括诺贝尔奖得主、中国科学院院士、教育家、人文艺术家等34位嘉宾,联动全市16个区局及主管部门,招引了上海中小学、科创企业、社会组织等不同主体参加,一起讨论校外科创教育“如安在科学教育范畴做加法”。

  “科学新年大会·科创校长空间站”活动上,樊春海、徐星两位中国科学院院士,月球及火星探测器副总设计师贾阳研究员,复旦大学类脑智能科学与技能研究院院长冯建峰,复旦大学文科特聘资深教授葛剑雄,上海市教育学会会长尹后庆等科学家、人文教育家进行了科技与人文的跨界沟通。上海交通大学医学院遗传研究所所长曾凡一,健康科普脱口秀达人曹鹏、黄翔等嘉宾经过脱口秀、试验扮演、音乐奏唱等多种形式叙述科学故事,展现科技立异。

  生物细胞里的DNA能存储信息,还有望做成核算机?樊春海院士的讲演令人视野大开。1994年,图灵奖获得者伦纳德·阿德曼提出了使用DNA碱基互补配对准则来开展生物核算的设想,成为“DNA核算机”的前驱。樊春海解说,DNA由4种碱基构成,它们是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。AGTC这4种碱基遵从“沃森-克里克配对准则”,即A只与T配对,G只与C配对。

  众所周知,核算机选用二进制,一切核算机数据的背面都是0和1。而未来的“DNA核算机”选用四进制,一切数据的背面都是AGTC。这在某种程度上预示着,DNA分子是由4个字母组成并能编码的分子信息资料。

  这种可存储数据的分子资料有巨大的使用潜力。依据理论核算,50克DNA就能存储1000万块硬盘中的信息。“经过DNA存储,有望把数据存储的容量极限提高7个数量级。”樊春海告知听众,全世界现有约440万亿亿字节的数据,只需200公斤DNA就能把它们悉数存下来。

  讲演中,这位“70后”院士介绍了他和搭档在这个前沿科技范畴获得的发展。上一年9月,他与王飞副教授团队的论文登上《持之以恒》杂志,他们研制了一种支撑通用性数字核算的DNA可编程门阵列,可经过分子指令编程的方法完成通用数字DNA核算,并构建了无衰减大规划液相分子电路。

  这项研究效果突破了DNA分子核算在电路规划和电路深度的瓶颈,初次在试验条件下展现了包括30个逻辑元件、500条DNA链的电路规划。未来,“DNA核算机”能否研制成功?樊春海院士的讲演鼓励青少年长大后投身这样的范畴,把科学家上世纪的愿望变成实际。

  上海科技馆馆长倪闽景表明,2024年,“科创校长空间站”将持续发挥科普场馆的渠道枢纽功用,更好地联动校园和场馆,为青少年供给更优质的科创资源。