Как сохранить мимолётную цифровую информацию в ДНК для будущих поколений
Учёные обращаются к ДНК, чтобы сохранить беспрецедентные объёмы цифровых данных для потомков. Команда продемонстрировала, что инкапсулированная ДНК может хранить информацию как минимум 2000 лет, и сейчас работает над системой навигации по таким данным. Исследование представлено на 250-м Национальном собрании Американского химического общества (ACS).
Проблема современных носителей
Современные жёсткие диски изнашиваются за несколько десятилетий, в то время как объём цифровой информации растёт. Любой новый метод сохранения данных должен быть чрезвычайно компактным.
Преимущества ДНК как носителя
- Ёмкость: Двоичный код компьютеров (0 и 1) аналогичен коду природы — четырём нуклеотидам ДНК (A, C, T, G). Теоретически, доля унции ДНК может хранить более 300 000 терабайт.
- Долговечность: Из археологических находок известно, что ДНК возрастом в сотни тысяч лет всё ещё можно секвенировать.
Эксперимент и результаты
Исследователи из ETH Zurich закодировали в ДНК 83 килобайта текста (Швейцарская федеральная хартия 1291 года и «Метод» Архимеда X века). ДНК инкапсулировали в сферы из диоксида кремния (SiO2) и нагревали до почти 71°C (160°F) в течение недели, что эквивалентно хранению при 10°C около 2000 лет. После декодирования информация не содержала ошибок.
Текущие задачи и будущее
- Навигация: Учёные разрабатывают способы маркировки конкретных фрагментов информации на цепях ДНК, чтобы сделать их поисковыми. Сейчас можно прочитать всё содержимое «капли» ДНК, но не выбрать отдельный файл.
- Стоимость: Кодирование и сохранение нескольких мегабайт данных пока стоят тысячи долларов, поэтому потребительские решения появятся не скоро.
- Применение: Технология могла бы сохранять «снимки» эволюционирующих ресурсов (например, Wikipedia), исторические тексты, государственные документы или корпоративные архивы в микроскопическом объёме.
Цель технологии — возродить интерес к сохранению информации, особенно в цифровом мире, для будущих времён.