日前，來自哈佛醫學院的神經學科學家Seth?Shipman在一種全新媒介?——?大腸桿菌基因組中存儲了一組5幀圖像的GIF圖和一張照片。本次實驗的成功標志著把微生物變成實時記錄介質的第一步順利完成。
據悉，本次試驗中用到的技術主要是CRISPR（即基因組編輯技術，這種技術可在特定位置切割DNA鏈以實現基因編輯）。事實上，CRISPR數十億年前就已產生，最初是作為細菌防御病毒的一種機制。病毒能在不影響細菌形成新的基因序列的情況下，把自己的基因整合到細菌基因中的特定位置，并利用細菌的細胞工具為自己的基因復制服務。而細菌為了將病毒的外來入侵基因清除，進化出了Cas9酶，該酶可切除任何整合到細菌基因中的病毒基因。這種酶在數十年前為微生物學家所發現并掌握了其工作原理。近年來，科學家成功地能將二進制代碼轉換成DNA雙螺旋結構中A、C、G、T堿基，將各種形式的數字文件編碼成DNA形式并存儲在細菌中，逐漸引起科學界的關注。
Seth?Shipman透露本次試驗主要有3個步驟。首先，將照片和GIF圖進行DNA編碼，使數字信息轉換成DNA形式，其中GIF編碼更具挑戰性，不僅要對每幀進行編碼，還要對每幀的順序進行編碼。其次，利用CRISPR將這些以DNA鏈形式存在的編碼信息放到大腸桿菌菌落中，這種環境可使DNA鏈迅速增殖。最后，對存儲CRISPR信息的大腸桿菌基因組進行測序，并將這些序列解碼成數字化數據，確定是否可還原原始照片和GIF圖。
Shipman說：“我們的終極目標是將細胞轉化為實時的記錄設備。毋庸置疑，DNA將會成為未來最好的存儲媒介。我們需要做的是利用細胞來記錄我們不能發現的環境或一些生物信息等。完成這一目標還有很長的路要走，但本次試驗展示的細菌能存儲大量有意義信息的這一結論將使我們更加堅定了信心。”
