Нове дослідження підтверджує, що майбутнє зберігання даних - в ДНК

Pixabay

Використання ДНК для зберігання може задовольнити потреби в даних, що постійно зростають, - всього чотири грами ДНК можуть містити річний об'єм інформації, виробленої всім людством разом узятим. ДНК є одним з найнадійніших доступних систем зберігання даних, і ця технологія може бути доступна споживачам приблизно за десять років.

обробки інформації

ДНК містить інформацію про живий організм. Він кодує всі в живу істоту. Ось чому це має сенс для корпорацій, як Microsoft, щоб вкладати кошти в дослідження, що вивчає, як ДНК може бути використана для зберігання даних. На відміну від більшості існуючих пристроїв зберігання даних там, ДНК не погіршується з часом, плюс це дуже компактний. Наприклад, всього чотири грами ДНК може містити річну інформації, виробленої всім людством разом узятих.

У міру розвитку людства, кількість даних, які ми виробляємо і споживати була значно зростає. Пройшли ті дні, коли дискети 1.44Mb могли б виконувати наші потреби. Це постійне збільшення даних вимагає більш міцне і довговічне пристрій для зберігання даних. У дослідженні, опублікованому в журналі Science, дослідники Янів Ерліх і Діна Зелінські продемонстрував, як ДНК може бути відповіддю на наші потреби в зберіганні даних.

Ерліх і Зелінський зберігаються шість файлів в 72,000 ланцюжків ДНК, кожна довжиною 200 підстав. Файли включали повний комп'ютерну операційну систему, французький фільм 1895 р в подарунковій карти Amazon, комп'ютерний вірус, піонер зубного нальоту, а також дослідження за інформацією теоретика Клода Шеннона. "Ми відобразили біти файлів нуклеотидів ДНК. Потім ми синтезували ці нуклеотиди і зберігали молекули в пробірці, "сказав Ерліх ResearchGate. "Для того, щоб упакувати інформацію, ми розробили стратегію звана ДНК-Fountain, яка використовує математичні поняття з теорії кодування. Саме ця стратегія, яка дозволила нам досягти оптимальної упаковки, який був найскладнішим аспектом дослідження ".

Щоб витягти дані, дослідники використовували ДНК технології секвенування і програмне забезпечення для перекладу генетичного коду назад в двійковий файл. "Щоб витягти інформацію, ми секвенували молекули. Це основний процес ", сказав Ерліх. Примітно, що відновлені файли були вільні від помилок.

Це може тривати століття

Засоби людством зберігання даних недоторканими значно покращилися за останні роки. Ми перейшли від паперу до магнітної плівки для мікрочіпів. Але ДНК представляє ще кращий варіант. Як пояснив Ерліх:

ДНК має кілька великі переваги. По-перше, це значно менше, ніж традиційні засоби масової інформації. Насправді, ми показали, що ми можемо досягти щільності 215 петабайт на грам ДНК! По-друге, ДНК триває протягом тривалого періоду часу, більше 100 років, що на порядок більше, ніж традиційні засоби масової інформації. Спробуйте слухати будь-який диск з 90-х років, і подивитися, якщо це все-таки добре.

Ерліх також вважає, що настав час перейти до більш досконалої технології. "[T] raditional ЗМІ страждає від цифрових застарілості. Мої батьки мають 8 мм стрічки, які в основному марна зараз ", додав він. "ДНК була навколо протягом 3-х мільярдів років, а людство навряд чи втратить свою здатність читати ці молекули. Якщо це станеться, у нас буде набагато більше проблем, ніж для зберігання даних ".

На питання, коли ця технологія може бути надана, Ерліх відповів з оптимістичним оцінкою. "Я думаю, більше десяти років," сказав він. "Ми все ще в перші дні, але він також прийняв магнітні носії років досліджень і розробок, перш ніж він став корисним."

В кінцевому рахунку, дослідження, як Ерліх і веде Zieliński до інших можливостей, щоб дослідити майбутнє біологічних комп'ютерів. "Це відкриває можливість використання молекулярних інструментів біології для надання допомоги обчислень," сказав Ерліх. "Як правило, це навпаки!"

Список літератури: ResearchGate, Наука