Ученые закодировали стихи в «бессмертную» бактерию. Как коллаборация поэта и инженера изменит хранение данных?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Может ли искусство пережить человечество? Этот вопрос, веками волновавший философов и художников, заставлял нас высекать образы в камне, отливать их в бронзе и доверять слова пергаменту. Но камень крошится, бронза окисляется, а бумага истлевает. В поисках подлинного бессмертия для своего творения канадский поэт Кристиан Бёк обратился не к традиционным материалам, а к самой основе жизни — ДНК.

В результате поразительного союза авангардной поэзии и передовой биоинженерии родилось нечто беспрецедентное: стихотворение, зашифрованное в геноме бактерии. Это не просто хранилище текста. Это живой, функционирующий артефакт, который «читает» одно поэтическое произведение и в ответ синтезирует другое в виде светящегося белка. Этот проект, получивший название «Ксенотекст», стирает границы между органическим и созданным, превращая живую клетку в вечный культурный носитель.

Кодирование ДНК, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Холст прочнее гранита: знакомьтесь, Conan the Bacterium

Чтобы создать произведение, способное пережить цивилизации, нужен был поистине несокрушимый «холст». Выбор пал на микроорганизм с говорящим прозвищем «Конан-бактерия» — Deinococcus radiodurans. Этот микроб — настоящий экстремал в мире живого. Он выдерживает дозы радиации, в тысячи раз превышающие смертельные для человека, выживает в вакууме, переносит полное обезвоживание и экстремальные температуры. Его уникальные механизмы репарации ДНК позволяют ему восстанавливать свой геном после самых страшных повреждений.

Именно эта почти мифическая живучесть сделала его идеальным кандидатом. Зачем полагаться на цифровые носители, которые деградируют за десятилетия, или на бумагу, уязвимую для огня и воды, если можно вверить информацию существу, которое эволюционировало для выживания в самых суровых условиях на планете?

Инженер Лидия Контрерас и её команда из Техасского университета взяли на себя техническую часть задачи. Они использовали методы синтетической биологии, чтобы превратить ДНК этой бактерии в своего рода «текстовый файл». Генетический код, состоящий из четырёх «букв"-нуклеотидов (A, T, G, C), стал алфавитом для записи поэзии.

Трансмиссионная электронная микроскопия (TEM) Deinococcus radiodurans
Автор: TEM of Uniformed Services University, Bethesda, MD Источник: commons.wikimedia.org
Шифр Орфея: когда генетика становится лирикой

В основе проекта лежит не одно, а два стихотворения: «Орфей» и «Эвридика». Выбор мифа не случаен — он идеально отражает суть процесса. Подобно тому как Орфей своим искусством пытается вернуть Эвридику из царства мёртвых, так и закодированное в ДНК стихотворение «Орфей» запускает в бактерии биохимический процесс, который «воскрешает» стихотворение «Эвридика».

Как это работает? Кристиан Бёк потратил четыре года на создание двух текстов, связанных особым криптографическим правилом — взаимно-однозначным шифром. В этом шифре каждой букве английского алфавита ставится в соответствие ровно одна другая, и это правило работает в обе стороны. Например, буква «A» в «Орфее» всегда соответствует букве «T» в «Эвридике», а «T» — букве «A».

Стихотворение «Орфей» было переведено на язык ДНК и встроено в геном Deinococcus radiodurans. Когда учёные активируют бактерию специальным химическим сигналом, её клеточные механизмы считывают этот генетический код. Но для клетки это не просто набор букв, а инструкция по сборке белка. Последовательность ДНК транслируется в последовательность аминокислот, которые и образуют белковую молекулу.

И вот здесь происходит чудо: последовательность аминокислот этого нового белка, если перевести её обратно в буквы по тому же шифру, в точности образует текст стихотворения «Эвридика».

Финальный штрих этого био-арта — визуальное воплощение. Белок «Эвридика» был спроектирован так, чтобы флуоресцировать — светиться рубиново-красным цветом. Бактерия не просто хранит и «декламирует» поэзию, она буквально озаряется ею, как «фея с румяным сиянием» («faery is rosy of glow»), описанная в первой строке «Эвридики».

Схематическое изображение образования пептидной связи (справа). Подобная реакция происходит в молекулярной машине, синтезирующей белок, — рибосоме
Автор: Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org
От ксенотекста к архивам цивилизации

Хотя «Ксенотекст» — это в первую очередь художественный жест, его технологическая основа открывает дорогу к решению одной из самых насущных проблем XXI века: хранению информации. Человечество генерирует данные с экспоненциальной скоростью, и наши текущие технологии — жёсткие диски, флеш-накопители, облачные серверы — требуют огромных энергозатрат, постоянного обслуживания и уязвимы для времени.

ДНК же является самым плотным и долговечным носителем информации, известным науке. Теоретически, вся информация мира могла бы уместиться в объёме кофейной чашки. Проект Бёка и Контрерас — это яркое доказательство того, что мы уже можем целенаправленно записывать сложную информацию в геном и надёжно её считывать.

Это не просто научная фантастика. Учёные по всему миру уже работают над созданием ДНК-архивов для долгосрочного хранения цифровых данных. А идеи синтетической биологии проникают в такие сферы, как создание «умных» материалов, способных к самовосстановлению — например, бетона, который «залечивает» трещины с помощью встроенных в него бактерий.

Так что же такое «Ксенотекст»? Это философский манифест, утверждающий, что искусство может быть вечным не метафорически, а буквально. Это блестящий пример того, как дисциплины, кажущиеся далёкими друг от друга, могут обогатить друг друга, создав нечто совершенно новое. И, наконец, это осязаемый прообраз будущего, в котором важнейшие знания и величайшие произведения нашей цивилизации будут храниться не в хрупких библиотеках, а в самой ткани жизни, готовые пережить и нас, и, возможно, даже саму планету.

1 комментарий

I
Помимо технического вопроса предварительно каждый раз записывать перед данными двоичный код для расшифровки, есть ещё главный вопрос. Знания носят прикладной характер кроме неинтересных универсальных типа математики. Можно зашифровать математически на неком условно или нет вечном носителе геном человека, но нельзя записать его восприятие, ощущения, чувства в их индивидуальном многообразии. Даже если этот труд окажется возможен и состоится, без человека считывание с пониманием не возможно. Что касается поэзии, то она изначально не всем людям доступна, не всеми индивидуумами считываются эмоции, заложенные в ней и не на каждом этапе одного и того же развития человека. Можно читать стихи попугаю с соловьем или тараканам на кухне, но смысла не будет, даже если научить их говорить. Больше того, ИВ Сталин любил, ценил, понимал стихи, в вот современному лидеру страны они как гумус дождевых червей, он поэзию не чувствует, не понимает, она мимо него. Можно записать " идёт бычок качается", к примеру, но если это не интересно взрослому человеку, то каков будет интерес и понимание представителю другой цивилизации или даже человеческой лет через 500? Экстраполируйте это: записанное знание о пенициллине, к примеру, менее абстрактно чем стихи, но без человека пусто, бесполезно и нераспознаваемо как, к примеру, для нас записи в генетических кладбищах вирусов и бактерий

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как выглядят самые необычные дома Нидерландов

Каждый архитектор в детстве просто обязан рисовать дома всевозможных неправильных форм и любыми способами издеваться над канонами классической архитектуры. Но архитекторы Нидерландов пошли чуть...

Обзор проводной клавиатуры A4Tech Fstyler FK20 с встроенной подставкой для рук и мультимедийными клавишами

Проводная клавиатура A4Tech Fstyler FK20. Полноразмерная раскладка со 104 клавишами и эргономичной подставкой для рук. Есть мультимедийные клавиши, защита от попадания воды и провод 1.5м.

Не только Debian: 8 Linux систем с упором на стабильность

В этой подборке собраны 8 Linux-систем, которые ставят во главу угла стабильность и могут быть альтернативой Debian для ПК или рабочей станции. У каждой системы свой подход к надежности:...

Обзор Ugreen 10 000 мА·ч с мощностью до 55 Вт: компактный повербанк с быстрой зарядкой для Xiaomi и не только

Повербанк Ugreen PB727 на 10 000 мА·ч в виде компактного кирпичика сделан специально для путешествий. Он легкий, не занимает много места и соответствует требованиям для авиа перелетов. При этом он...

Лист растет! обзор низкопрофильной механической клавиатуры Vaiver Leaf Pro

Vaiver Leaf Pro — низкопрофильная механическая клавиатура от бренда, который мне дважды знаком именно подобными клавиатурами и именно моделью Leaf. У меня была первая версия Leaf и...