本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
DNA 编码了细胞内所有蛋白质的信息，它们的氨基酸序列，何时何地开启它们，以及很多其他我们可能尚未完全理解的东西。 随着编写DNA的能力，合成我们自己的任意A、T、C和G序列，我们可以为细胞蛋白质创建自己的指令，或者我们可以编码对细胞来说是“垃圾”，但我们可以将其读取为消息的序列。 本周，乔治·丘奇、袁高和斯里·科苏里发表了一篇简短的论文，证明我们不仅可以编码一些短语，还可以用 DNA 写整本书。 这本书，丘奇的《再生：合成生物学如何重塑自然和我们自己》，将于今年秋季以更传统的方式出版，包含 53,426 个单词、11 个 jpg 图像和一个 JavaScript 程序。 文本和图像被转换为 html 格式，然后读取为位，即可以轻松编码到 DNA 中的 1 和 0：A 或 C 表示 0，T 或 G 表示 1。 每个位都有两个可能的字母意味着序列不会以任何单个字母的长序列结尾，这是化学 DNA 合成的一个挑战。 他们用来将位转换为 DNA 的 perl 代码可在论文的补充信息中找到 (PDF)。
这是迄今为止合成并存储在 DNA 中的最大量的非生物信息——总计 5.27 兆位，远远超过了之前由文特尔研究所在其化学合成基因组中（使用每个字母和标点符号的未公开代码编写）持有的 7,920 位记录。
虽然关于 DNA 书籍的新闻报道通常承认之前的 DNA 信息，以及 1999 年论文，其中将二战间谍信息“6 月 6 日入侵：诺曼底”编码到 DNA 中 (PDF)，但他们没有提及论文中引用的第一个合成 DNA 信息。 1988 年，艺术家乔·戴维斯与哈佛医学院乔恩·贝克威思实验室的分子生物学家达娜·博伊德合作（目前是乔治·丘奇实验室的研究附属机构），设计并合成了 18 个碱基对的消息，编码了代表生命和女性地球的古日耳曼符文图像。 然后将微维纳斯消息粘贴到载体中并转化为大肠杆菌，从而创造了一件活生生的艺术品。
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微维纳斯的编码方案的灵感来自卡尔·萨根和弗兰克·德雷克于 1974 年从阿雷西博射电望远镜发送的二进制消息，旨在与外星智能建立联系（并展示新改造的望远镜的功能）。 该图像是一个 23x73 的矩形（将尺寸设为两个素数使其更容易解码二进制数字的单个流），显示了望远镜、一个人以及有关我们太阳系和 DNA 的信息。 微维纳斯的编码原理类似，图像的线条被转换为 5x7 网格中的 1 和 0，并通过相变值而不是数值转换为 DNA。 DNA碱基按大小排列 - C=1，T=2，A=3，G=4 - 表示在切换到相反位之前需要的位数。 例如，10101 转换为 CCCCC，因为每个数字在切换之前出现一次，而 00011 将是 AG，因为在切换到两个 1 之前有三个 0。
尽管 DNA 在细胞分裂时容易突变和进化，但它本身是一种非常惰性和稳定的化学物质，可以持续足够长的时间，让考古学家能够测序数千年前的 DNA 链。 在一个在太空中飞行的微生物孢子中，DNA 理论上可以持续足够长的时间，以便被外星文明发现，他们可以对其进行测序并解码其中的信息。 在 20 世纪 70 年代后期，一些科学家甚至假设了相反的可能性——地球上的病毒可能是外星人发送的消息。 试图将 φX174 病毒基因组序列解码为二维图像当然没有产生任何引人注目的外星信息，但确实开启了发送我们自己不同类型消息的可能性。
对于戴维斯来说，我们发送给外星人的信息不仅仅是发送对地球生命、艺术和科学的友好描述，而是更好地理解我们自己。 他在他的描述微维纳斯项目的论文中写道
通过向外星智能发送信息，人类正在重要地参与寻找他们自己。 他们必须首先向自己展示自己，然后才能向其他人展示自己。 这不仅是寻找外星智能的一个中心困境，而且也是艺术、历史、心理学和古典哲学的基本要素。
因此，微维纳斯中编码的图像也代表了先锋号铭牌上遗漏的女性人物的一些解剖细节，由于担心更准确的图像可能会导致可能清教徒的 NASA 官僚机构阻止添加该铭牌而被省略。 虽然卡尔·萨根说过，事后看来这种担忧可能是没有根据的，但我们最终发送的不仅仅是人类形态的图像，而是我们认为“可以接受”的非常具体的图像。 如果这是我们与外星人交流的方式，这对我们意味着什么？
这些是戴维斯作品中反复出现的主题，它不断地从微观跳跃到星际，处于艺术、科学和哲学的交汇处。 戴维斯从艺术和科学中汲取灵感并影响着它们，与许多领域的研究人员合作，以展示美学和价值观与科学技术之间的联系。 他写道，微维纳斯“是一件艺术作品，一种诗意的意象，但创造它的项目最初是艺术和科学的合作。 现在，就像粒子/波的二元性一样，这两种解释似乎都不完全充分。”
乔·戴维斯也是一个很有意思的人，我强烈推荐由彼得·萨索夫斯基制作的关于他生活和工作的纪录片，天堂与地球与乔·戴维斯。 这是一个简短的预览