Cercetătorii vor să folosească ADN-ul pentru a stoca informații la scară largă

Pe măsură ce volumul de date digitale creat depășește capacitatea actuală de stocare, oamenii de știință se îndreaptă către o soluție găsită chiar în natură: ADN-ul. Cercetătorii au dezvoltat o „casetă cu ADN” experimentală pentru a face față crizei globale de stocare a datelor.

Noua tehnologie valorifică densitatea foarte mare a ADN-ului pentru a stoca unele cantități uriașe de informații într-un format minuscul și rezistent.

• Cum au ajuns mai multe roci albe bizare pe planeta Marte?
• Cercetătorii din Hong Kong au descoperit de ce exercițiile fizice ajută oasele să rămână puternice

„Caseta cu ADN oferă o strategie pentru stocarea rapidă, compactă, la scară largă a datelor – fie pentru arhivare pe termen lung, fie pentru utilizare mai frecventă”, au scris cercetătorii de la Southern University of Science and Technology din China, într-un articol.

Propunerea vine în contextul în care soluțiile actuale de stocare se apropie de limitele lor. Hard disk-urile sunt voluminoase, consumă cantități mari de energie și se degradează în timp.

De aceea, experții explorează ADN-ul ca soluție de stocare a unor cantități uriașe de informații într-un format compact, care poate rezista mii de ani. De exemplu, ADN-ul dintr-o singură celulă umană are o capacitate teoretică de stocare de 3,2 gigaocteți – echivalentul a 6.000 de cărți, 1.000 de melodii sau două filme.

Numeroase studii anterioare au analizat ADN-ul ca posibil mediu de stocare, dar provocarea a fost să se creeze un sistem practic și accesibil.

Cum funcționează caseta cu ADN?

Noul studiu propune o soluție inspirată de o idee nostalgică din anii ’80 și ’90: o casetă cu ADN, care stochează date la fel cum casetele audio stocau muzică.

O bandă fizică a fost dezvoltată dintr-un amestec de poliester și nailon. Pe suprafața acesteia au fost imprimate modele de coduri de bare, creând milioane de secțiuni microscopice, „adresabile” – asemenea dosarelor individuale dintr-un computer. Astfel, datele pot fi localizate rapid.

Informațiile digitale sunt traduse într-o secvență de ADN (folosind bazele A, C, G și T ca sistem de codare) și apoi stocate pe bandă. Codul ADN funcționează similar cu codul binar al computerelor.

Un strat protector cristalin este aplicat peste bandă pentru a preveni degradarea ADN-ului, asigurând o durată de viață de sute sau chiar mii de ani, fără consum de energie.

Echipa a demonstrat cu succes că sistemul poate stoca și recupera rapid o imagine digitală, dovedind astfel funcționalitatea sa pentru stocarea rapidă și la scară mare a datelor.

O soluție scalabilă pentru centrele de date

În lucrare, cercetătorii au confirmat „funcționalitatea prin depozitarea aleatorie a unor imagini incomplete în partiția de date, demonstrând o operațiune complet automată, în buclă închisă – adresare, recuperare, ștergere, depozitare ulterioară și din nou recuperare a fișierului – toate realizate în 50 de minute.”

Conform PopSci, o singură casetă cu ADN de 100 de metri ar putea stoca peste 3 miliarde de melodii, depășind incomparabil o casetă tradițională. De asemenea, prototipul are o capacitate estimată la 36 petabytes, echivalentul stocării oferite de 36.000 de hard disk-uri, scrie InterestingEngineering.

Dacă va fi implementată, tehnologia ar putea deveni o soluție scalabilă pentru centrele de date, oferind o metodă mai eficientă și sustenabilă de stocare a unor volume uriașe de informații, cu un consum redus de energie.

Rezultatele au fost publicate în revista Science Advances.

Vă mai recomandăm să citiți și:

ADN-ul homininilor dispăruți ar fi putut ajuta primii oameni să supraviețuiască

O analiză ADN a dezvăluit adevărul despre „regele-zeu” din Irlanda neolitică

Un studiu revoluționar dezvăluie că ADN-ul „inutil” ar ajuta la reglarea genelor

ADN-ul dezvăluie ce anume a ucis trupele lui Napoleon în timpul campaniei din Rusia