Συνθετικό DNA για αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων
Σύμφωνα με τον Tom De Greef, καθηγητή στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Αϊντχόφεν, ο κόσμος θα ξεμείνει από κέντρα δεδομένων σε τρία χρόνια για να αποθηκεύσει ακόμη και τα μισά από το σύνολο των δεδομένων που δημιουργούν οι χρήστες. Ο Greef και οι συνάδελφοί του προτείνουν τη χρήση συνθετικού DNA για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων, καθώς τα νήματα DNA μπορούν να αποθηκεύσουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων πιο αποτελεσματικά από τα υπάρχοντα κέντρα δεδομένων. Προτείνουν μια νέα θερμοπεριορισμένη προσέγγιση PCR που συνδυάζει πρωτεΐνες και πολυμερές μικροκάψουλες για να επιτρέψει η διαδικασία PCR να συμβαίνει ξεχωριστά σε κάθε κάψουλα, μειώνοντας την υποβάθμιση των δεδομένων και αντιγράφοντας λάθη.
Η πρόκληση
Η ανθρωπότητα έχει πρόβλημα αποθήκευσης δεδομένων: Τα τελευταία 2 χρόνια δημιουργήθηκαν περισσότερα δεδομένα από ό,τι σε όλη την προηγούμενη ιστορία. Και αυτός ο χείμαρρος πληροφοριών μπορεί σύντομα να ξεπεράσει την ικανότητα των σκληρών δίσκων να το συλλάβουν. Τώρα, οι ερευνητές αναφέρουν ότι έχουν βρει έναν νέο τρόπο για την κωδικοποίηση ψηφιακών δεδομένων στο DNA για να δημιουργήσουν το σύστημα αποθήκευσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας με την υψηλότερη πυκνότητα που έχει εφευρεθεί ποτέ. Με δυνατότητα αποθήκευσης 215 petabyte (215 εκατομμύρια gigabyte) σε ένα μόνο γραμμάριο DNA, το σύστημα θα μπορούσε, κατ' αρχήν, να αποθηκεύσει κάθε κομμάτι δεδομένων που έχει καταγραφεί ποτέ από τον άνθρωπο σε ένα δοχείο μεγέθους και βάρους περίπου ενός ζευγαριού φορτηγών. Αλλά το αν η τεχνολογία απογειώνεται μπορεί να εξαρτάται από το κόστος της.Το DNA έχει πολλά πλεονεκτήματα για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων. Είναι εξαιρετικά συμπαγές και μπορεί να διαρκέσει εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια εάν διατηρηθεί σε δροσερό, ξηρό μέρος. Και όσο οι ανθρώπινες κοινωνίες διαβάζουν και γράφουν DNA, θα μπορούν να το αποκωδικοποιήσουν. «Το DNA δεν θα υποβαθμιστεί με την πάροδο του χρόνου όπως οι κασέτες και τα CD και δεν θα καταστεί παρωχημένο», λέει ο Yaniv Erlich, επιστήμονας υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο Columbia. Και σε αντίθεση με άλλες προσεγγίσεις υψηλής πυκνότητας, όπως ο χειρισμός μεμονωμένων ατόμων σε μια επιφάνεια, οι νέες τεχνολογίες μπορούν να γράφουν και να διαβάζουν μεγάλες ποσότητες DNA κάθε φορά, επιτρέποντάς του να κλιμακωθεί.
Η πρόκληση
Η ανθρωπότητα έχει πρόβλημα αποθήκευσης δεδομένων: Τα τελευταία 2 χρόνια δημιουργήθηκαν περισσότερα δεδομένα από ό,τι σε όλη την προηγούμενη ιστορία. Και αυτός ο χείμαρρος πληροφοριών μπορεί σύντομα να ξεπεράσει την ικανότητα των σκληρών δίσκων να το συλλάβουν. Τώρα, οι ερευνητές αναφέρουν ότι έχουν βρει έναν νέο τρόπο για την κωδικοποίηση ψηφιακών δεδομένων στο DNA για να δημιουργήσουν το σύστημα αποθήκευσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας με την υψηλότερη πυκνότητα που έχει εφευρεθεί ποτέ. Με δυνατότητα αποθήκευσης 215 petabyte (215 εκατομμύρια gigabyte) σε ένα μόνο γραμμάριο DNA, το σύστημα θα μπορούσε, κατ' αρχήν, να αποθηκεύσει κάθε κομμάτι δεδομένων που έχει καταγραφεί ποτέ από τον άνθρωπο σε ένα δοχείο μεγέθους και βάρους περίπου ενός ζευγαριού φορτηγών. Αλλά το αν η τεχνολογία απογειώνεται μπορεί να εξαρτάται από το κόστος της.Το DNA έχει πολλά πλεονεκτήματα για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων. Είναι εξαιρετικά συμπαγές και μπορεί να διαρκέσει εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια εάν διατηρηθεί σε δροσερό, ξηρό μέρος. Και όσο οι ανθρώπινες κοινωνίες διαβάζουν και γράφουν DNA, θα μπορούν να το αποκωδικοποιήσουν. «Το DNA δεν θα υποβαθμιστεί με την πάροδο του χρόνου όπως οι κασέτες και τα CD και δεν θα καταστεί παρωχημένο», λέει ο Yaniv Erlich, επιστήμονας υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο Columbia. Και σε αντίθεση με άλλες προσεγγίσεις υψηλής πυκνότητας, όπως ο χειρισμός μεμονωμένων ατόμων σε μια επιφάνεια, οι νέες τεχνολογίες μπορούν να γράφουν και να διαβάζουν μεγάλες ποσότητες DNA κάθε φορά, επιτρέποντάς του να κλιμακωθεί.
Πηγή: Fossbytes
https://www.science.org/content/article/dna-could-store-all-worlds-data-one-room
