Открыт новый способ хранения данных внутри ДНК

Будущее технологий заключается не только в постоянном росте вычислительной мощности процессоров или переходе на квантовые компьютеры, но и в эволюции устройств для хранения данных. Человечество генерирует огромное количество информации, хранить которую приходится традиционными способами — на HDD- и SSD-накопителях. Периодически учёные предлагают альтернативные способы хранения информации, среди которых есть и весьма необычные. Например, использующие ДНК в качестве накопителя данных. Недавно исследователями Технологического института Уотерфорда был предложен ещё один способ воплощения этой технологии в жизнь.

Специалисты предполагают, что уже к 2025 году человечество будет генерировать в среднем по 160 зеттабайт данных ежегодно. Сегодня этот объём данных равен 16 зеттабайтам. Один зеттабайт — это 1021 байтов данных, так что теперь вы можете примерно себе представить масштаб складывающейся ситуации. Существующие сегодня способы хранения данных не только малоэффективны, но и требуют значительных энергетических затрат, а также больших пространств для размещения необходимого железа.

Ирландские исследователи предложили ещё один способ хранения данных внутри ДНК. На сегодняшний день сразу несколько групп учёных пытаются развивать подобные технологии собственными методиками, но специалисты из Технологического института Уотерфорда подошли к проблеме с необычной стороны. Они используют для архивации и записи данных бактерии. Этот способ позволяет сохранить 1 зеттабайт данных всего в 1 грамме ДНК.

«Мы видим в ДНК некое подобие программного обеспечения клетки, содержащее в себе код, полностью описывающий её функциональность. Именно поэтому можно смело предположить, что ДНК вполне можно использовать для хранения наших собственных данных. Берём информацию в цифровом виде, преобразовываем её в нуклеотиды и с их помощью храним данные», — размышляет руководитель проекта доктор Саситхаран Баласубраманиам.

В данный момент этот способ очень дорог, но со временем его стоимость снизится до разумной планки. Как однажды это случилось с привычными нам сегодня жёсткими дисками или твердотельными накопителями данных. Технология, созданная ирландскими учёными, использует плазмиды (небольшие молекулы ДНК, физически отдельные от геномных хромосом и способные реплицироваться автономно) для кодирования и хранения данных внутри штамма Novablue бактерий кишечной палочки E Coli.

Выбор в пользу данного штамма был сделан во многом из-за того, что он имеет фиксированное положение, обеспечивающее надёжную сохранность данных. Данные можно извлекать с помощью процесса конъюгации и переносить с места на место силами мобильного штамма бактерий HB101 всё той же кишечной палочки. Контроль над данным процессом учёные осуществляют при помощи антибиотиков тетрациклина и стрептомицина. Метод этот не только дорог, как мы уже отметили выше, но и достаточно медлителен. В текущий момент для поиска необходимых данных требуется до трёх дней реального времени. Но учёные уверены: процесс можно значительно ускорить, ведь уже сегодня существуют методики записи данных в ДНК за считанные секунды.