Система хранения данных на ДНК: как это работает и для чего нужно?

Наука не стоит на месте. Некоторые из них заставляют по настоящему поражаться уму ученых и их изобретательностью. Очередным достижением стало возможность хранить на ДНК цифровую информацию, которую сначала туда поместили, а затем изъяли.

Недостаток хранителей для данных

На данный момент мир пользуется несколькими способами хранить все цифровые данные, в том числе и архивы, содержащиеся по всей земле. Это винчестеры, ленточные накопители и твердотельные диски. Все они располагаются в ЦОД (центр обработке данных). Такая система устаревает и имеет множество недостатков. Люди продолжают пользоваться цифровой информацией, и она растет с каждым днем, что только увеличивает количество ЦОДов. Все эти накопители имеют большие размеры и требуют для своей эксплуатации много электроэнергии. К тому же срок хранения данных тоже не самый большой, хоть и достигает в некоторых случаях до нескольких десятков лет. Впоследствии они будут занимать слишком много места и изрядно портить экологию.

схема хранения ДНК

Выход из положения

Идея хранения цифровых данных в ДНК бытует уже достаточно давно. Но ученым все не удавалось реализовать её в реальность. Произошел прорыв совсем недавно. Сделали это совместными усилиями исследователи из Вашингтонского университета и компанией Microsoft. Ученые выяснили, что полноценный компакт-диск сможет поместиться в крошечной молекуле ядра клетки, память которой около 800 Мб. Человечество без проблем научилось синтезировать ДНК (A, T, G и C). В Кембриджской лаборатории пришли к выводу, что надо использовать двоичную систему, A или C, T или G, что позволило кодировать в ней цифровые данные без потерь и не позволяет цепочке ДНК сворачиваться. Ранее кодирование алгоритма в ДНК и изъятие из неё заложенной информации занимало большое количество времени и сил. Делалось это все учеными в ручную. Теперь же удалось создать специальный аппарат, который проводит процесс в автоматическом режиме. Эксперимент с первого раза прошел успешно и без ошибок. Кодировали слово «Hello».

график стоимости ДНК

Вывод и перспективы

Это событие в любом случае можно считать прорывом. Сейчас аппарат занимает много пространства, и сам процесс обходится достаточно дорого. Но в перспективы и то и другое уменьшится до маленьких параметров. Самым основным плюсом данного способа является большое количество места памяти в ДНК и срок его хранения. Существуют ленточные накопители, память которых исчисляется в размере 330 Тб. Если взять емкость такого же размера и заполнить её жидкостью с данными ДНК, то память вырастит в несколько тысяч раз. Исследователи утверждают, что они могли бы уместить все данные мира в обувную коробку. Но для манипуляции данными такого места будет мало. Но, несмотря на это, в принципе такой способ сэкономит кучу места, плюс ему не надо постоянное подсоединение к электричеству. Второй основной перспективой является срок хранения данных. В правильных условиях он может достигнуть свыше 500 лет. Остается только ждать и надеяться, что этот вариант распространится по всему миру и поможет сохранить нашу экологию.