Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

To genstande af musikantologi, der nu er lagret for evigt i DNA

Et par dråber DNA ville være nok til at gemme al verdens musik! Kredit:EPFL / Alain Herzog

Takket være en innovativ teknologi til kodning af data i DNA-strenge, to genstande af verdensarv - sange optaget på Montreux Jazz Festival og digitaliseret af EPFL - er blevet bevaret for evigt. Dette er første gang, at kulturelle artefakter, der har fået UNESCO-arvstatus, er blevet gemt på en sådan måde, sikre, at de bevares i tusinder af år. Metoden er udviklet af det amerikanske firma Twist Bioscience og afsløres i dag i en demonstrator skabt på EPFL+ECAL Lab.

"Tutu" af Miles Davis og "Smoke on the Water" af Deep Purple har allerede sat deres præg på musikhistorien. Nu er de trådt ind i videnskabens annaler, for evigt. Indspilninger af disse to legendariske sange blev digitaliseret af Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) som en del af Montreux Jazz Digital Project, og de er de første, der lagres i form af en DNA-sekvens, der efterfølgende kan afkodes og lyttes til uden forringelse af kvaliteten.

Denne bedrift blev opnået af det amerikanske firma Twist Bioscience, der arbejder i samarbejde med Microsoft Research og University of Washington. Den banebrydende teknologi er faktisk baseret på en mekanisme, der har virket på Jorden i milliarder af år:lagring af information i form af DNA-strenge. Denne grundlæggende proces er det, der har tilladt alle levende arter, både planter og dyr, at leve videre fra generation til generation.

Hele world wide web i en skoæske

Al elektronisk datalagring involverer kodning af data i binært format – en serie af nuller og enere – og derefter optagelse af dem på et fysisk medie. DNA virker på samme måde, men er sammensat af lange strenge af serier af fire nukleotider (A, T, C og G), der udgør en "kode". Selvom det grundlæggende princip kan være det samme, de to metoder adskiller sig meget med hensyn til effektivitet:hvis al den information, der i øjeblikket findes på internettet, blev lagret i form af DNA, det ville passe i en skoæske!

Nylige fremskridt inden for bioteknologi gør det nu muligt for mennesker at gøre, hvad Moder Natur altid har gjort. Nutidens videnskabsmænd kan skabe kunstige DNA-strenge, "registrer" enhver form for genetisk kode på dem og analyser dem derefter ved hjælp af en sequencer til at rekonstruere de originale data. Hvad mere er, DNA er ekstraordinært stabilt, som det fremgår af forhistoriske fragmenter, der er blevet bevaret i rav. Kunstige tråde skabt af videnskabsmænd og omhyggeligt indkapslet bør ligeledes holde i årtusinder.

For at hjælpe med at demonstrere gennemførligheden af ​​denne nye metode, EPFLs Metamedia Center leverede optagelser af to berømte sange spillet på Montreux Jazz Festival:"Tutu" af Miles Davis, og "Smoke on the Water" af Deep Purple. Twist Bioscience og dets forskningspartnere kodede optagelserne, transformeret dem til DNA-strenge og derefter sekventeret og afkodet dem og afspillet dem igen - uden nogen reduktion i kvaliteten.

Mængden af ​​kunstige DNA-strenge, der er nødvendige for at optage de to sange, er usynlig for det blotte øje, og det nødvendige beløb til at registrere alle 50 år af festivalens arkiver, som er optaget i UNESCOs Memory of the World Register, ville have samme størrelse som et sandkorn. "Vores partnerskab med EPFL om digitalisering af vores arkiver sigter ikke kun på deres positive udforskning, men også ved deres bevarelse for de næste generationer, " siger Thierry Amsallem, formand for Claude Nobs Fonden. "Ved at deltage i dette banebrydende eksperiment, som skriver sangene ind i DNA-strenge, vi kan være sikre på, at de vil blive gemt på et medie, der aldrig vil blive forældet!"

Et nyt tidsbegreb

På EPFLs første ArtTech-forum nogensinde, deltagerne fik at høre de to sange spillet efter at være blevet opbevaret i DNA, ved hjælp af en demonstrator udviklet på EPFL+ECAL Lab. Systemet viser, at det at kunne lagre data i tusinder af år er et revolutionerende gennembrud, der fuldstændig kan ændre vores forhold til data, hukommelse og tid. "For os, det betyder at se på radikalt nye måder at interagere med kulturarv på, der potentielt kan gå på tværs af civilisationer, " siger Nicolas Henchoz, leder af EPFL+ECAL Lab.

Quincy Jones, en mangeårig festivalsupporter, er særligt begejstret for dette teknologiske gennembrud:"Med fremskridt inden for nanoteknologi, Jeg tror på, at vi kan forvente at se mennesker leve et længere liv, og med det, vi kan også forvente at se mere udvikling i forbedringen af, hvordan vi lever. For mig, livet handler om at lære, hvor du kom fra for at komme derhen, hvor du vil hen, men for at gøre det, du har brug for adgang til historien! Og med upålideligheden af, hvordan arkiver ofte opbevares, Jeg er nogle gange bekymret for, at vores fremtidige generationer vil stå uden sådan adgang... Så, det får absolut min sjæl til at smile at vide, at EPFL, Twist Bioscience og deres partnere går sammen for at bevare skønheden og historien om Montreux Jazz Festival for vores fremtidige generationer, på DNA! Jeg har været en del af denne festival i årtier, og det er virkelig en storslået repræsentation af, hvad der sker, når forskellige kulturer forenes for musikkens skyld. Absolut magi. Og jeg er stolt over at vide, at mindet om dette særlige sted aldrig vil gå tabt."


Varme artikler