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本期开始,国海智峰将为大家连载介绍2021年度欧洲发明家奖的获奖者以及其成就。
# 科研类获奖者 #
类别: 科研
部门:生物科学
公司:Haelixa AG
专利号:EP2831268
发明:基于 DNA 的数据存储
化学工程师 Robert N. Grass 和 Wendelin Stark
化学工程师 Robert N. Grass 和 Wendelin Stark 开发了一种强大的数据存储方法,其中包括将数字数据编码到 DNA 链上并将它们封装在保护性玻璃颗粒中。该方法可用于将 DNA 标记应用于产品,从而在整个供应链中实现原产地追踪,并保护数据免受数千年的衰减。
随着社会各个方面的数字化程度不断提高,我们生成数据的速度正在迅速加快。但是,我们存储大部分此类数据的硬盘驱动器和服务器的使用寿命有限,很少超过十年。考虑到社会对其产生的数据的依赖,开发一种稳健且长期的数据存储方法是当务之急。由于核酸存储遗传信息,几十年来科学家们一直对它们捕获其他类型数据的潜力感兴趣。然而,这个想法的可行性取决于在暴露于水、热或空气等元素后保护合成 DNA 免受化学降解的能力。
受化石生物的 DNA 保存数十万年的方式的启发,格拉斯和斯塔克设计了一种方法来降低现有 DNA 存储方法的脆弱性。他们的专利技术使用包括纠错编码的合成技术将数字数据(一系列零和一)转换为四个 DNA 碱基对的相应序列,以弥补任何 DNA 损伤或丢失。然后将该 DNA 封装在直径比一张纸薄 10000 倍的玻璃颗粒中。这些颗粒可以承受温度损伤和大多数腐蚀剂,并且可以通过用溶解玻璃而不影响 DNA 本身的氟化物溶液处理颗粒来轻松恢复。
在通往日常应用的道路上
Grass 和 Stark 的专利技术通过 Haelixa AG 而实现商业化, Haelixa AG是他们与两位同事共同创立的苏黎世联邦理工学院的衍生公司。除了存储数据外,他们的发明还可用于为宝石、有机棉甚至热带食品等产品贴标签,从而确保特定指标(例如产品来源或工作条件)在整个供应链中可追溯。
格拉斯和斯塔克在苏黎世联邦理工学院继续他们的工作,格拉斯是功能材料实验室的名誉教授,斯塔克是化学与生物工程研究所的正教授和功能材料工程负责人。除了现在拥有包括顾问在内的 11 名员工的 Haelixa AG 之外,Grass 和 Stark 还共同创立了其他几家公司,以将他们的工作商业化。根据发明者的说法,两人设想了一个 DNA 数据存储有效、商业上可行且可在日常技术中使用的社会。
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