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生物化学随机数:科学家使用DNA合成产生了巨大的真正随机数

时间:2022-04-01 10:58:01来源:

DNA合成可用于产生真正的随机数。

Eth科学家使用DNA合成产生了巨大的真实随机数。这是第一次通过生物化学手段创建了许多这一幅度。

作为Slot Machines和数据加密,在字段中需要真实随机数。这些数字需要真正随机,使得人们甚至不能被人们预测,具有用于生成它们的方法的详细知识。

通常,它们是使用物理方法生成的。例如,由于最小的高频电子运动,导线的电阻不是恒定的,而是以不可预测的方式略微波动。这意味着该背景噪声的测量可用于生成真正的随机数。

现在,首次由罗伯特草地领导的研究团队,化学和生物工程研究所教授,已经描述了一种产生这样的数字的非物理方法:一种使用生物化学信号并实际上在实践中工作的方法。过去,其他科学家通过化学手段产生随机数的思想倾向于在很大程度上是理论的。

DNA合成随机构建块

对于这种新方法,Eth研究人员应用了DNA分子的合成,经常使用多年的建立的化学研究方法。它传统上用于生产精确定义的DNA序列。然而,在这种情况下,研究团队建立了具有64个构建块位置的DNA分子,其中四个DNA碱基A,C,G和T中的其中一个是随机位于每个位置的。通过在合成的每一步,通过使用四个构建块的混合物而不是一个,而是通过使用四个构建块的混合物来实现这一点。

结果,相对简单的合成产生了大约三个千分之二的近嗜酸分子的组合。科学家随后使用有效的方法来确定这些分子中的500万的DNA序列。这导致12兆字节的数据,研究人员作为零和计算机上的零。

在一个小空间中的大量随机性

然而,分析表明,四个建筑物A,C,G和T的分布并不完全。性质的复杂性或部署的合成方法导致基于分子中的碱基G和T在分子中更频繁地集成,而是仍然可以用简单的算法纠正这种偏差,从而产生完美的随机数。

Eth教授草和他的团队的主要目标是表明,可以利用化学反应中的随机发生以产生完美的随机数。将查找转化为直接申请不是首先关注的。然而,与其他方法相比,我们的优点是能够产生巨大量的随机性,这些随机性可以存储在一个极小的空间,单个试管中,“草说。“我们可以在以后的日期中读出信息并以数字形式重新解释它。对以前的方法来说是不可能的。“

参考:Linda C. Meiser,Julian Koch,Philipp L. Antkowiak,Wendelin J. Stark,Reinhard Heckel和Robert N. Grass,191020年11月18日,Notience Communications.doi:
10.1038 / s41467-020-19757-y

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