苏黎世联邦理工学院法比欧·贝尔·加敏 脱氧核糖核酸合成可以用来产生真正的随机数
信用:伊莎贝尔奔驰 联邦理工学院的科学家利用基因合成技术生成了一个巨大的真随机数
这是第一次通过生化手段创造出如此巨大的数字
从老虎机到数据加密,各种领域都需要真正的随机数
这些数字必须是真正随机的,这样,即使人们对产生这些数字的方法有详细的了解,也无法预测这些数字
通常,它们是使用物理方法生成的
例如,由于微小的高频电子运动,导线的电阻不是恒定的,而是以不可预测的方式轻微波动
这意味着对这种背景噪声的测量可以用来产生真正的随机数
现在,由化学和生物工程研究所的罗伯特·格拉斯教授领导的一个研究小组首次描述了一种产生这种数字的非物理方法:一种使用生物化学信号并在实践中有效的方法
过去,其他科学家提出的通过化学方法产生随机数的想法大多是理论性的
具有随机构件的脱氧核糖核酸合成 对于这种新方法,联邦理工学院的研究人员应用了脱氧核糖核酸分子的合成,这是一种多年来经常使用的既定化学研究方法
它传统上用于产生精确定义的脱氧核糖核酸序列
然而,在这种情况下,研究小组构建了具有64个构件位置的DNA分子,其中四个DNA碱基A、C、G和T中的一个随机位于每个位置。
科学家们通过在合成的每一步使用四种构件的混合物来实现这一点,而不是仅仅使用一种
结果,一个相对简单的合成产生了一个大约三万亿个单个分子的组合
科学家们随后使用了一种有效的方法来确定这500万个分子的脱氧核糖核酸序列
这产生了12兆字节的数据,研究人员将这些数据作为0和1存储在计算机上
小空间中的大量随机性 然而,一项分析表明,四种建筑材料的分布并不完全均匀
要么是自然界的复杂性,要么是所采用的合成方法导致了碱基G和T在分子中的整合比A和C更频繁
尽管如此,科学家们还是能够用简单的算法纠正这种偏差,从而生成完美的随机数
ETH教授格拉斯和他的团队的主要目的是证明化学反应中的随机事件可以被用来产生完美的随机数
最初,将发现转化为直接应用并不是首要考虑的问题
格拉斯说:“然而,与其他方法相比,我们的方法的优势在于能够产生大量的随机性,这些随机性可以储存在一个极小的空间里,一个试管里。”
“我们可以读出信息,并在以后以数字形式重新解释
用以前的方法是不可能的
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