アーティストはDNAを混ぜた絵の具とDNAでコード化された画像でDNAの先駆者ロザリンド・フランクリンに敬意を表した

芸術は人生を模倣するが、ワシントン大学のビル＆メリンダ・ゲイツ・コンピュータサイエンス＆エンジニアリング・センターに現在展示されているDNAの先駆者ロザリンド・フランクリンの肖像画ほどその主題を徹底的に反映した芸術作品はほとんどない。

ある意味では、マルチメディアアーティストのケイト・トンプソンの作品は、今は亡き生化学者フランクリンの白黒の顔を描いている。フランクリンの有名な「写真51」は、生命の最も重要な分子の二重らせん構造を明らかにしたが、その功績は十分に認められていなかった。

さらによく見ると、UW の #MemoriesInDNA プロジェクトの一環として一般の人々から投稿された 2,000 枚の画像のモザイクが見えます。

そして、ペンキの薄片を数枚削り取って DNA ラボで処理すれば、生命の 4 文字の遺伝子コードからデジタル データの 1 と 0 に変換された、それらの画像などを構成するピクセルを読み取ることができます。

「この肖像画はフランクリンの記憶を保存するだけでなく、そのデータも、未来の世代がアクセスできる形で保存するものです」と、ワシントン大学分子情報システム研究所の共同所長であり、マイクロソフトリサーチの主席研究マネージャーでもあるカリン・ストラウス氏は、本日、このアートプロジェクトに関するニュースリリースで述べた。

トンプソン氏の肖像画は、MISL で長年研究されてきた DNA の大量データ保存を最も視覚的に、かつ一般公開されている形で実証したものと言えるでしょう。

「着実に進歩しています」と、ワシントン大学のコンピュータサイエンス教授で、同研究所のもう一人の共同所長であるルイス・セゼ氏はGeekWireに語った。「1ギガバイトの大台をはるかに超えています。しかし、もっと重要なのは、DNAに現在どれだけのデータ量が保存されているかではなく、そこに到達するための道筋があることを示すことです。」

DNAを混ぜたペイントでフランクリンを記念するというアイデアは、シアトル大学キャンパスからそう遠くないパブで飲みながら思いついた。そこでセズとトンプソンは、別のワシントン大学の研究室でのフランクリンの滞在制作をどのように継続するかについて話し合った。

「彼はDNAストレージについて教えてくれました」とトンプソンは回想する。「それで少し調べてみたんですが、正直に言って、確かに私たちは情報に埋もれてしまいそうで、それは到底持続不可能だと思いました。つまり、将来的には徹底的なキュレーションを行うか、もっと小さなストレージメディアを見つける必要があるということです。私は科学者ではありませんが、それをどのように人々に現実のものとして伝えるかを考えるのは楽しいんです。」

フランクリンの物語を取り上げることの機会を得たことは、トンプソン氏が「科学、歴史、芸術の完璧な融合」と呼んだものに貢献した。

「本当に表舞台に立つべき女性を表舞台に立たせることができたんです」とトンプソンは言った。「彼女について読んだもの全てが、彼女が自分のやるべきことをきちんと理解している、扱いにくい女性だと書いていたので、彼女は私の心を掴みました。私はただ彼女に恋に落ちたんです」

トンプソン氏は、セゼ氏および MISL の同僚と協力し、DNA トリビュートのあらゆる要素を織り合わせるのにふさわしい (そして手頃な) 方法を考案しました。

まず、研究者たちは#MemoriesInDNAに1年以上かけて投稿された1万枚以上の画像からサンプルを集めました。デジタル化された画像は、DNA分子の化学塩基対（アデニン、シトシン、グアニン、チミン）にエンコードされ、その後、ウィスコンシン大学およびマイクロソフトとDNAデータ保存実験で提携しているカリフォルニアの企業、Twist Bioscienceによって合成されました。

得られた液体の小瓶にはわずか 1.5 ミリリットルの溶液が入っており、その液滴が肖像画用の黒のアクリル インクと、完成した絵画の上に塗られる透明なアクリル コーティングに混ぜられました。

「記憶媒体としてのDNAは非常に高密度なので、私たちはケイトに各画像のコピーを約1兆個提供し、それを絵の具に混ぜることができました」とマイクロソフトリサーチの上級研究員ビクリン・グエン氏は語った。

一方、トンプソンは、#MemoriesInDNA の画像の中から約2,000枚を選び出し、白黒の肖像画の背景となるフルカラーのモザイクプリントに使用しました。ウェブサイトのアートディレクターとしての経験を活かし、絵画の様々な部分の色彩と陰影に最も適した画像を選ぶための画像フィルターを設定しました。

トンプソンさんは、作品に幅広い人物や場所が描かれるよう配慮しました。「結婚式の写真100枚くらい送ってくる人も何人かいました」と彼女は冗談めかして言いました。「一番大切な一枚以外はすべて削除しました」

構想から完成まで、このプロセス全体は約8ヶ月かかりました。その過程で、MISLの研究者たちは、トンプソン法を用いて寄託されたDNAを解読して元の画像ファイルを作成できるかどうかを確認するテストを実施しました。

シーズ氏とトンプソン氏は共に、DNAがいかなる生物の遺伝子構成も反映するものではないことを強調した。DNAの化学コードは、単に記憶媒体としてのみ利用されている。理論上、溶液一滴で歴史書からミュージックビデオに至るまで、1万ギガバイトものデータを保存できる。そして、絵画のようにDNAが乾燥しても、コードは数千年にわたって無傷のまま残るはずだ。

DNAデータコーディングはまだピークを迎えていませんが、それは時間の問題です。先月、情報高等研究計画局（MISL）は、ワシントン大学とマイクロソフトが2500万ドル規模のDNAデータストレージ開発プロジェクトに参加すると発表しました。MISLの研究者たちは既に、単なるデータストレージの先を見据えています。彼らはDNAをデータ処理に活用する方法、例えば#MemoriesInDNAによって作成されたような画像データベースの検索などを検討しています。

その間、ゲイツ センターに展示されている 30 x 40 インチの肖像画と、トンプソンが作成した他の 2 つのコピーは、ロザリンド フランクリンの遺産、および #MemoriesInDNA に貢献した人々の視覚的遺産を保存し続けます。

「長期保存媒体を持つことは非常に重要です。それに加えて、いつも私を微笑ませてくれるのは、私たちがそれを他の炭素系生命体ならかなり簡単に解読できるコードで保存しているという考えです」とトンプソン氏は語った。

「タイムマシンがあれば、人々がそれをどう使うのか見てみたい」とセゼさんは言う。

「DNAの中のロザリンド・フランクリン」は、ワシントン大学メインキャンパスのビル＆メリンダ・ゲイツ・コンピュータサイエンス＆エンジニアリングセンター1階、アニタ・ボーグ・グランド階段の麓で展示されています。MISLは、より多くの人々に作品を届けるため、他の場所でも作品を展示する可能性を検討しています。