Кубический миллиметр ДНК позволяет хранить 704 Тбайт

 

Профессор генетики Гарварда Джордж Чёрч (George Church) вместе со своей командой смогли записать на ДНК в тысячу раз больше информации, чем было достигнуто при прочих аналогичных попытках. В форме биологической молекулы была записана ещё не изданная книга руководителя проекта и его соавторов «Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves», затем было произведено чтение и копирование данных. 

Исследователи давно стремились использовать ДНК в качестве носителя данных, так как она обладает невероятной плотностью записи (704 Тбайт на кубический миллиметр), стабильностью, энергоэффективностью и сроком службы до 3,5 миллиардов лет. В то время как другие экспериментальные методы хранения данных вроде квантовой голографии требуют очень низких температур и грандиозных затрат энергии, ДНК остаётся стабильной при комнатной температуре. Джордж Чёрч отмечает, что даже в пустыне данные на ДНК сохранятся 400 тысяч лет. 



Команда также отвергла так называемый метод «выстрела из дробового ружья», который собирает крупные последовательности ДНК путём определения перекрытий в коротких фрагментах. Вместо этого учёные взяли пример с информационных технологий, и закодировали книгу в 96-битные блоки, каждый из которых имел 19-битный адрес для управления сборкой. Потребовалось 54 898 таких блоков для кода книги, включающего JPEG-изображения и HTML-форматирование. 

Скорость чтения и записи на ДНК ниже, чем у других носителей, из-за условий химических реакций, а не взаимодействия физических сил, но этот метод отлично подходит для архивирования огромных объёмов данных. Около четырёх грамм ДНК теоретически могут сохранить весь объём цифровых данных, который производит человечество за год. 



В отличие от других подобных проектов команда Чёрча целенаправленно отказалась от использования живых клеток бактерий для записи на ДНК, прибегнув вместо этого к неким промышленным ДНК-микрочипам. Как пояснил профессор, в организме данные занимают лишь малую часть, остальное пространство не будет использоваться по назначению, кроме того, при помещении ДНК в живую клетку, последняя начинает воздействовать на него, изменяя ДНК код. 

Источник

«Научные истины всегда парадоксальны, если судить на основании повседневного опыта, который улавливает лишь обманчивую видимость вещей»

Карл Маркс

Файлы

Социализм и коммунизм: теория, актуальное состояние, футурологическая проекция

Как мы познаем. Исследование процесса научного познания

Психология народов и масс

Социальный прогресс и свобода