DNA具有許多合適的特性,使其成為存儲(chǔ)海量信息的理想選擇。隨著測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步,研究人員開始使用 DNA作為分子記錄儀,來“讀”和“寫”信息。這一進(jìn)展可能對(duì)加速藥物開發(fā)和治療疾病意義重大。
詹姆斯·達(dá)爾曼 (James E. Dahlman)
在人類發(fā)明硬盤的數(shù)十億年前,進(jìn)化選擇了DNA來存儲(chǔ)最寶貴的信息——遺傳密碼。隨著時(shí)間推移,DNA變得非常擅長(zhǎng)這項(xiàng)工作,成為了地球絕大多數(shù)生命的首選工具。最近的一些技術(shù)突破讓我們可以輕松“讀”、“寫”DNA,于是科學(xué)家正在重新利用這種古老的分子存儲(chǔ)新類型的信息——在大數(shù)據(jù)時(shí)代,人類以指數(shù)級(jí)速度生成的數(shù)據(jù)信息。
利用DNA來存儲(chǔ)遺傳密碼之外的信息,這一設(shè)想已經(jīng)得到了廣泛的討論。畢竟,以1和0記錄計(jì)算機(jī)代碼的方式正在接近物理極限。要安全存儲(chǔ)我們生成的所有數(shù)據(jù),需要克服許多難題。近日,其中一個(gè)問題重新映入人們的視野,曾經(jīng)風(fēng)行一時(shí)的社交媒體網(wǎng)站Myspace宣布,他們?cè)诜?wù)器遷移過程中無可挽回地丟失了大約1年的數(shù)據(jù)。長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù),例如一個(gè)休眠一段時(shí)間后重新啟動(dòng)的網(wǎng)站中的數(shù)據(jù),暴露了現(xiàn)有技術(shù)的脆弱和笨拙。而且這不僅僅是一個(gè)空間問題:維持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)需要消耗大量的能量。
DNA的特性有望解決這些問題。一方面,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)非常適合數(shù)據(jù)存儲(chǔ),因?yàn)橹酪粭l單鏈的序列就會(huì)自動(dòng)知道另一條單鏈的序列。另外,DNA也能長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定,這意味著信息的完整性和準(zhǔn)確性都可以得到保證。例如,2017年,科學(xué)家分析了從8100年前的人類遺骸內(nèi)分離出來的DNA。而這些遺骸的保存環(huán)境甚至算不上理想,如果是干燥涼爽的環(huán)境,DNA可以保存數(shù)萬年之久。
不過,DNA雙螺旋最有吸引力的地方大概是它可以折疊成一個(gè)非常緊密的結(jié)構(gòu)。每個(gè)人類細(xì)胞都包含一個(gè)直徑約0.00001米的細(xì)胞核,但如果把細(xì)胞核內(nèi)的DNA伸展拉直,它將長(zhǎng)達(dá)兩米。換句話說,如果將一個(gè)人的全部DNA串在一起,它將延伸至100萬億米。在2014年,科學(xué)家計(jì)算出1克DNA理論上可以存儲(chǔ)455EB(1018字節(jié))的數(shù)據(jù)。這樣的信息存儲(chǔ)密度大約比硬盤中的物理存儲(chǔ)密度高出100萬倍。
雖然DNA通常被認(rèn)為是一種存儲(chǔ)介質(zhì),但在取代傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器之前,它仍然有許多科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和倫理上的障礙需要克服。與此同時(shí),DNA作為一種適用范圍更廣的信息技術(shù)已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用。例如,一些經(jīng)典的好萊塢電影已經(jīng)從脆弱的膠片轉(zhuǎn)移到了遺傳密碼中。最近,DNA工具已被用來設(shè)計(jì)更安全的基因療法,加速抗癌藥物研發(fā),甚至第一次“直播”活體生物內(nèi)的遺傳活動(dòng)。在這個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域的前沿,DNA不僅被用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)數(shù)據(jù),還在以前所未有的速度促進(jìn)數(shù)據(jù)生成。這是因?yàn)镈NA在兩個(gè)方向上都要比其他分子更具可擴(kuò)展性:它一方面能大幅增加我們獲得的數(shù)據(jù)量,另一方面又能縮減存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需的資源。
加速新藥物開發(fā)
近年來,科學(xué)家越來越多地用DNA作為分子記錄器,來理解和跟蹤他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在多數(shù)情況下,這個(gè)過程都用到了DNA條形碼編碼:為了標(biāo)記和跟蹤單個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,科學(xué)家使用已知的DNA序列作為分子標(biāo)簽。例如,一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以用DNA序列ACTATC標(biāo)記,而另一個(gè)結(jié)果可以用TCTGAT標(biāo)記。
DNA條形碼技術(shù)發(fā)源于20世紀(jì)90年代初,當(dāng)時(shí)斯克里普斯研究所的理查德·勒納(Richard Lerner)和已故的悉尼·布倫納(Sydney Brenner)提出,DNA可充當(dāng)一種追蹤化學(xué)反應(yīng)的新工具。他們的設(shè)想極具創(chuàng)新性,但也過于超前了:當(dāng)時(shí)還沒有廉價(jià)的DNA讀取技術(shù)。因此,直到眾多科學(xué)家在核苷酸化學(xué)、微流控技術(shù)等領(lǐng)域做出貢獻(xiàn),促成新一代測(cè)序技術(shù)出現(xiàn),DNA條形碼技術(shù)的潛力才得以兌現(xiàn)。在2005年,測(cè)序技術(shù)迎來了一個(gè)重大突破,研究者稱,他們可在4小時(shí)的實(shí)驗(yàn)中分析2500萬個(gè)DNA堿基。
新一代測(cè)序技術(shù)發(fā)展迅速,現(xiàn)在我們可以很容易地同時(shí)讀取數(shù)百萬個(gè)DNA序列,這意味著可以同時(shí)運(yùn)行和分析數(shù)千個(gè)實(shí)驗(yàn)。用新一代測(cè)序技術(shù)分析DNA條形碼有著獨(dú)特的數(shù)據(jù)管理模式:科學(xué)家不再一次測(cè)試一個(gè)想法,而是做出20000個(gè)預(yù)測(cè)并同時(shí)進(jìn)行測(cè)試,尋找正確的結(jié)果。
生物學(xué)家是第一批廣泛使用DNA條形碼技術(shù)的人。隨著這種技術(shù)越來越普及,包括化學(xué)工程和材料科學(xué)在內(nèi),許多不同領(lǐng)域的研究人員都開始使用該技術(shù),以全新的規(guī)模進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如,在我設(shè)于佐治亞理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室中,工程師正在使用DNA條形碼來改良納米顆粒的設(shè)計(jì)和功能,以便讓它們安全地將藥物遞送到患病細(xì)胞。納米技術(shù)主要依賴物理和化學(xué)工程,似乎與DNA完全無關(guān)。但是,當(dāng)你將DNA視為跟蹤和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一種方式時(shí),它作為一種組織工具的效用就變得顯而易見了。
納米技術(shù)專家面臨的一個(gè)基本問題是,在尋找有效的療法時(shí),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)比執(zhí)行實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果容易得多。這是因?yàn)榧{米顆粒的形狀、大小、電荷、化學(xué)成分和許多其他變量都可以改變它們將基因藥物遞送到患病細(xì)胞的能力。此外,這些因素之間還會(huì)相互影響,使研究人員難以預(yù)測(cè)哪種納米顆粒能以最有針對(duì)性的方式給藥。一個(gè)直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ侵饌€(gè)評(píng)估每個(gè)納米顆粒。但是,曾開發(fā)過RNA藥物納米顆粒的制藥公司的數(shù)據(jù)表明,這種類型的測(cè)試通常需要數(shù)億美元才能完成。
這就是DNA的存儲(chǔ)能力可以大展拳腳的地方。為了增加我們能夠測(cè)試的納米顆粒的數(shù)量,我們可以設(shè)計(jì)數(shù)千種具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的納米顆粒——例如大的、帶正電的球體或電中性的小三角形,并為每種納米顆粒分配一個(gè)DNA條形碼。
納米顆粒1號(hào),具有1號(hào)化學(xué)結(jié)構(gòu),攜帶1號(hào)DNA條形碼。納米顆粒2號(hào),具有2號(hào)化學(xué)結(jié)構(gòu),攜帶2號(hào)DNA條形碼。我們多次重復(fù)這個(gè)標(biāo)記過程,從而產(chǎn)生許多不同的納米顆粒,每個(gè)都有自己獨(dú)特的DNA標(biāo)簽。之后,我們可以給患病細(xì)胞使用數(shù)百種納米顆粒。為了鑒定給藥效果最好的納米顆粒,我們使用DNA測(cè)序來讀取細(xì)胞內(nèi)的條形碼。
這樣的實(shí)驗(yàn)規(guī)模在納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是前所未有的。在我的研究領(lǐng)域內(nèi),“傳統(tǒng)方法”一般只能產(chǎn)生1~5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。到2019年年底,我的實(shí)驗(yàn)室希望量化500種不同的納米顆粒將基因治療藥物遞送給40種不同類型細(xì)胞的效果。這意味著我們要同時(shí)運(yùn)行20000個(gè)實(shí)驗(yàn)。
因此,我們還需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)能夠監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析管道,并幫助我們對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)試。首先我們會(huì)檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)實(shí)驗(yàn)多次重復(fù)的結(jié)果是否能預(yù)測(cè)其他實(shí)驗(yàn)中的遞送效果。一旦我們確認(rèn)這個(gè)大數(shù)據(jù)集是可靠的,我們就會(huì)使用統(tǒng)計(jì)方法來分析納米顆粒的特征——例如它們尺寸的大小——是否對(duì)藥物遞送的效果有影響。我們發(fā)現(xiàn),決定給藥效果的是納米顆粒的化學(xué)性質(zhì),而不是尺寸大小。通過DNA條形碼標(biāo)記,我們希望使用更少的資源,更快地發(fā)現(xiàn)安全的基因療法。我們的目標(biāo)之一是找到一種納米顆粒,它能針對(duì)特定細(xì)胞遞送基因治療藥物,幫助殺死腫瘤,從而減少現(xiàn)有治療方法所帶來的副作用,如惡心和脫發(fā)。
我們已經(jīng)取得了一些成果。在2018年,通過使用DNA條形碼技術(shù)獲得大數(shù)據(jù)集,我們迅速找到了一種新型的納米顆粒,它能夠高效地把基因治療藥物遞送給血管內(nèi)皮細(xì)胞以及幾種幫助身體抵御疾病的免疫細(xì)胞。過去,免疫細(xì)胞中蛋白質(zhì)的活性是“沒辦法用藥物改變的”,也就是說,這些蛋白質(zhì)很難作為化學(xué)小分子或抗體的靶標(biāo),而如今新型納米顆粒的發(fā)現(xiàn)意味著我們可以攻克這一難關(guān),開發(fā)出新的治療方法。在2018年和2019年,我們?cè)凇睹绹?guó)科學(xué)院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)、《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)和《美國(guó)化學(xué)會(huì)雜志》(Journal of the American Chemical Society)等期刊上發(fā)表了研究數(shù)據(jù),從而得到了眾多其他基因療法研究者的關(guān)注。我們還組建了一家新公司GuideRx,致力于高效率地開發(fā)安全的基因療法。
DNA條形碼技術(shù)已經(jīng)遍地開花,甚至在單個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)衍生出了不同的應(yīng)用方式。一個(gè)例子就是癌癥生物學(xué),這個(gè)領(lǐng)域研究基因突變?nèi)绾螌?dǎo)致癌癥,以及新藥如何治療癌癥。癌細(xì)胞的耐藥性是該領(lǐng)域中的一個(gè)重大難題:通常某種藥物最初對(duì)患者有效,但隨著藥物逐漸失去殺死腫瘤細(xì)胞的能力,癌癥就會(huì)復(fù)發(fā)。
哈佛大學(xué)托德·戈盧布(Todd Golub)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家使用DNA條形碼技術(shù)來研究這種耐藥性。在2016年發(fā)表的研究中,他們利用病毒永久地將DNA條碼插入到癌細(xì)胞基因組中。癌細(xì)胞A型接受條形碼序列A;癌細(xì)胞B型收到條形碼B,以此類推??茖W(xué)家將不同的細(xì)胞混合在一起,放在培養(yǎng)皿中培養(yǎng),并用抗癌藥物進(jìn)行治療測(cè)試。
如果藥物殺死了癌細(xì)胞或減緩了其生長(zhǎng),那么細(xì)胞就不會(huì)分裂。但如果癌細(xì)胞對(duì)藥物產(chǎn)生耐藥性,那么它會(huì)迅速分裂。因此,隨著時(shí)間的推移,如果癌細(xì)胞A對(duì)藥物產(chǎn)生了耐藥性,DNA條形碼序列A的相對(duì)量就會(huì)增加。反過來,如果癌細(xì)胞A被藥物抑制或殺死,則條形碼序列A相對(duì)量減少。通過測(cè)序分析存活細(xì)胞所含條形碼隨時(shí)間的變化,研究人員可以同時(shí)量化所有類型的癌細(xì)胞對(duì)藥物的反應(yīng)。
2016年晚些時(shí)候,斯坦福大學(xué)的蒙特·溫斯洛(Monte Winslow)實(shí)驗(yàn)室使用DNA條碼標(biāo)記的胰腺細(xì)胞系來鑒定阻止癌癥擴(kuò)散或轉(zhuǎn)移的藥物。該實(shí)驗(yàn)室使用病毒為每個(gè)細(xì)胞系打上條碼,然后將這些細(xì)胞系鋪在各自的培養(yǎng)孔中。之后,研究者用不同的抗癌藥物處理每個(gè)孔。通過這種方式,每一種藥物都與一個(gè)DNA條形碼對(duì)應(yīng)起來。緊接著,研究人員將細(xì)胞注入血液中,之后測(cè)量哪些細(xì)胞轉(zhuǎn)移到了肺部。通過識(shí)別出現(xiàn)或消失的DNA條形碼,研究人員可以確定哪些藥物促進(jìn)了轉(zhuǎn)移,哪些藥物可以阻止轉(zhuǎn)移。
在第三個(gè)例子中,麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)博德研究所的科學(xué)家使用DNA條形碼來研究基因組中的每一個(gè)基因?qū)σ环N癌癥的影響。研究人員首先培養(yǎng)了大量癌細(xì)胞,并將它們一起放在一個(gè)大培養(yǎng)皿中。之后,他們使用基因編輯系統(tǒng)讓基因組中的所有基因逐一失活(或者激活)。被調(diào)節(jié)了表達(dá)量的基因序列起到了條形碼的作用。用抗癌藥物處理細(xì)胞,并隨著時(shí)間推移對(duì)DNA進(jìn)行測(cè)序,科學(xué)家就可以了解基因組中的每一個(gè)基因是怎樣影響細(xì)胞耐藥性的。
在以上這些例子中,DNA是生成數(shù)據(jù)的分子,因?yàn)橥瑫r(shí)進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)需要DNA的支持,DNA同樣也是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的分子,因?yàn)樾乱淮鷾y(cè)序技術(shù)是用來分析DNA條形碼的。這些研究的意義極為重大,相同的技術(shù)可以用來研究自身免疫疾病、神經(jīng)疾病和心血管功能障礙的治療方法。想要簡(jiǎn)單理解DNA條碼的巨大威力,只需要把前文提到的“癌癥”用其他疾病替換,“耐藥性”用其他藥物反應(yīng)替換即可。通過這種方式,DNA條形碼可以從根本上簡(jiǎn)化早期藥物的開發(fā),從而加速了有效療法的研究進(jìn)程。
把信息寫入DNA
DNA條形碼技術(shù)依賴于“讀”已知的DNA序列,而直到最近,“寫”DNA還是不切實(shí)際的。總的來說,我認(rèn)為寫DNA是將其他形式的信息,如圖片、電影或生物狀態(tài),轉(zhuǎn)換成可以存儲(chǔ)和讀取的DNA序列。許多新的書寫技術(shù)是由基于“規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)”(CRISPR)的基因編輯系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的。通過合理設(shè)計(jì)CRISPR系統(tǒng),科學(xué)家可以編寫DNA序列。
最近的一些進(jìn)展利用的是CRISPR系統(tǒng)自然進(jìn)化而來,幫助細(xì)菌抵御病毒攻擊的辦法。具體來講,病毒通過結(jié)合到細(xì)菌表面,然后插入它們的DNA或RNA來攻擊細(xì)菌。為了“記住”病毒,為未來遇襲做準(zhǔn)備,細(xì)菌進(jìn)化出了識(shí)別病毒DNA或RNA的CRISPR系統(tǒng),可以將病毒DNA的小片段插入到自己的基因組中。也就是說,細(xì)菌可以“寫下”,或者說“記錄”之前攻擊過自己的病毒的信息,在未來遇襲之時(shí)保護(hù)自己。
現(xiàn)就職于加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的塞思·希普曼(Seth Shipman)曾在哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家喬治·丘奇(George Church)的研究團(tuán)隊(duì)工作,他利用了CRISPR系統(tǒng),將一張人手的圖像記錄到了大腸桿菌的基因組中。為了完成這一目標(biāo),希普曼和同事首先表達(dá)了兩種蛋白質(zhì):Cas1和Cas2。這些蛋白質(zhì)在一起可以捕獲DNA的核苷酸并將它們插入基因組中。之后,研究人員將DNA序列“喂”給大腸桿菌,這些序列編碼了圖像的像素——當(dāng)所有DNA放在一起測(cè)序時(shí),這些像素共同組成一幅完整的人手圖像??茖W(xué)家需要把不同的信息分配給DNA。例如,A、C、G和T各自代表不同的像素顏色,而關(guān)聯(lián)的DNA條形碼序列則編碼了像素在整個(gè)圖像中的空間位置。
通過對(duì)大腸桿菌的DNA進(jìn)行測(cè)序,研究者以90%以上的準(zhǔn)確度復(fù)原了原始圖像。接下來,他們重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn),但加入了一個(gè)重要的變化:他們分不同批次將信息寫入DNA,還開發(fā)了一種方法來分析記錄了信息的DNA序列相對(duì)于彼此的位置。通過測(cè)量序列添加到大腸桿菌基因組中的次序,他們能夠?qū)⒁幌盗袌D像寫入基因組中,從而編碼一部電影。研究人員把取自人類的第一部電影的GIF動(dòng)圖錄入了基因組。這個(gè)電影是埃德沃德·邁布里奇(Eadweard Muybridge)于1878年創(chuàng)作的,展現(xiàn)的是奔跑中的馬。在2017年發(fā)表的論文中,研究人員證明,他們通過對(duì)細(xì)菌基因組進(jìn)行測(cè)序,成功還原出了這部邁布里奇的著名電影。
通用的DNA存儲(chǔ)技術(shù)
隨著研究者在越來越多的領(lǐng)域中用DNA生成、跟蹤和存儲(chǔ)信息,一個(gè)問題浮上水面:DNA最終是否能與傳統(tǒng)的電子存儲(chǔ)設(shè)備競(jìng)爭(zhēng),來記錄人類生成的所有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)?現(xiàn)在的答案是否定的——在保存信息方面,硬盤和閃存設(shè)備要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于最先進(jìn)的DNA系統(tǒng)。
但是像所有的技術(shù)一樣,傳統(tǒng)的電子設(shè)備也有局限性。它們占用物理空間,需要特定的環(huán)境條件;即使是最耐用的電子設(shè)備也不太可能存活超過幾十年。考慮到這些問題,要保存我們今天所生成的所有數(shù)據(jù)可能很快就會(huì)變得困難起來。
相比之下,如果保存在涼爽干燥的環(huán)境中,DNA幾乎肯定可以維持幾萬年不變。它可以在-20℃甚至-80℃的低溫實(shí)驗(yàn)室條件下保存,也可以存儲(chǔ)在一般電子產(chǎn)品無法承受的極端炎熱的環(huán)境中。2015年,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的羅伯特·格拉斯(Robert Grass)和文德林·斯塔克(Wendelin Stark)證明,存儲(chǔ)在二氧化硅中的DNA能夠在70℃下保存一周而不會(huì)產(chǎn)生任何差錯(cuò)。盡管硬盤每平方英寸可以容納1TB的數(shù)據(jù),但最近的估算表明,全世界產(chǎn)生的所有信息都可以保存在不到1千克的DNA中。
要使DNA儲(chǔ)存技術(shù)得到普及,還有許多重大的技術(shù)難關(guān)需要克服。主要的限制是存儲(chǔ)信息方式與提取信息的方式完全不同。此外,從硬盤中獲取數(shù)據(jù)幾乎是即時(shí)的,而從DNA中提取數(shù)據(jù)需要測(cè)序,目前需要幾分鐘到一天才能完成。盡管在過去的幾年里DNA測(cè)序儀有了巨大的飛躍,但與硬盤相比,它們?nèi)匀惑w積龐大,價(jià)格昂貴。
在DNA存儲(chǔ)能夠充分發(fā)揮其潛力之前,我們必須考慮的不僅僅是這些技術(shù)障礙。作為一個(gè)社會(huì),我們需要認(rèn)識(shí)到,DNA測(cè)序的無處不在也意味著追蹤一個(gè)人將變得更加容易,同時(shí)數(shù)據(jù)安全也將出現(xiàn)新的漏洞。在美國(guó)和全球范圍內(nèi),隱私問題的例子比比皆是。
美國(guó)各地的警察部門已經(jīng)在使用DNA測(cè)序,但很少受到監(jiān)督。通過要求所有被捕人員——哪怕是最輕微的犯罪——提供DNA樣本,警方正在建立基因信息的大型數(shù)據(jù)庫。有些人認(rèn)為這是21世紀(jì)的“指紋”識(shí)別技術(shù)。但兩者有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別。指紋只能識(shí)別一個(gè)人,但如果你的一個(gè)親戚提供了他或她的DNA,那么這位親戚暴露的信息就可被用來識(shí)別你或你家庭中的任何其他成員。
目前,關(guān)于DNA存儲(chǔ)的這些擔(dān)憂涉及的都是一個(gè)人的遺傳密碼本身——相關(guān)討論也一直是圍繞著身份保護(hù)展開的。但是在將來,如果其他類別的信息,如醫(yī)療數(shù)據(jù)、法律契約和個(gè)人數(shù)字歷史都存儲(chǔ)在DNA中,DNA存儲(chǔ)在物理安全和網(wǎng)絡(luò)安全等方面的更多問題就會(huì)暴露出來。既然如此多的信息可以保存在這么小的空間里,那么該如何分配數(shù)據(jù)以避免在一個(gè)地方過于集中呢?即便信息提取過程能得到簡(jiǎn)化,又該怎樣在避免惡意攻擊或意外損失的前提下,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行常規(guī)存取呢?
考慮到科學(xué)和倫理兩方面需要完成的艱巨工作,DNA存儲(chǔ)實(shí)用化的難度似乎令人望而生畏。這會(huì)讓我想起萊特兄弟,因?yàn)槲业墓枢l(xiāng),俄亥俄州的一個(gè)小鎮(zhèn),也是他們出生成長(zhǎng)的地方。他們的第一次飛行持續(xù)了12秒,只前進(jìn)了37米。而60年后,在沒有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)幫助的情況下,人類登上了月球。這些壯舉使我相信,我們可以在未來幾十年駕馭DNA的天然力量,并主動(dòng)地認(rèn)識(shí)它的破壞力,確保這項(xiàng)技術(shù)為人類造福。
(Scientific American中文版《環(huán)球科學(xué)》授權(quán)南方周末發(fā)表,張益豪翻譯。本文有刪節(jié)。)