Хранение данных на ДНК как способ решения проблемы с засильем информации в XXI веке

Многим известное стихотворение Роберта Фроста «Другая сторона». Он состоит из 144 слов и занимает всего одну страницу. Также это стихотворение может уместиться в файл размером 1 килобайт. А если этим займутся ученые, то это стихотворение может поместиться в несколько каплях воды в пробирке. Сама же вода будет содержать в себе невидимые цепочки ДНК свободно в ней плавают.

Сама же вода будет содержать в себе невидимые цепочки ДНК свободно в ней плавают

Ученые все чаще говорят, что ДНК - это идеальный способ хранения информации. Она стабильна, достаточно прочная, ее легко скопировать. За несколько лет ученые записали на уровне ДНК такие произведения мировой литературы и музыки, как Smoke on the Water группы Deep Purple, «Войну и мир» Льва Толстого и даже гифку с лошадью. Однако, чтобы ДНК заменила жесткие диски и магнитные накопители, нужно, чтобы такой способ записи информации был понятным, доступным для считывания и хранения информации каждому из пользователей.
Этим вопросом занимается Хенджун Парк (Hyunjun Park) и его коллеги из стартапа Catalog. Полторы года назад они впервые записали стихотворение на ДНК. Сейчас их аппетиты выросли. Они занимаются разработкой машины, сможет записывать терабайт информации в день с помощью 500000000000000 молекул ДНК. За несколько лет сотрудники стартапа Catalog планируют запустить корпоративные услуги записи данных на ДНК для технологических компаний, правительства и для индустрии развлечений. Проект Массачусетского технологического университета не единственный в своем роде, который занимается таким видом деятельности. Такие крупные компании, как Intel, Microsoft, Micron и другие финансируют собственные проекты, занимаются сохранением данных в самой ДНК.

Такой подход к делу, в случае успешного тестирования технологии, поможет решить проблему с чрезмерным потоком информации в XXI веке. Еще пять лет назад человечество произвело 4,4 Зеттабайт различной информации. К 2025 году эта цифра может вырасти до 160 Зеттабайт. Современная инфраструктура не способна справиться с тем объемом данных, который ожидается к 2040 году. Тогда данные могут занять все микросхемы в мире.

Большинство мировой информации - от музыки и научных исследований в секретных материалов правительства сохраняются на магнитных носителях. Это достаточно дешевый, но не долговечный способ хранения данных. Поэтому информацию приходится копировать каждое десятилетие.

Виктор Жирнов, ученый из компании Semiconductor Research Corporation:

«Современные технологии уже близки к своим физическим пределам разрастания. Способ хранения данных в ДНК более вместительный, чем до сих пор известный способ хранения информации на носителях. »

Например, чтобы сохранить в ДНК все фильмы, которые существуют в мире, нам понадобится хранилище по размеру с небольшой кубик сахара. Такое хранилище может просуществовать уже не десятилетия, как раньше было с другими накопителями, а десять тысяч лет.

Главный минус такой технологии - это цена. За последние годы стоимость считывания данных ДНК (секвенирования) стала дешевле, однако не настолько дешевой, чтобы быть доступной всем. Запись одной минуты качественного стереозвука стоит сейчас около $ 100 000.

Команда стартапа Catalog безусловно хотят снизить такие цены используя более традиционный метод разбиения информации на биты, нули и единицы, ложиться на четыре базовых соединения в структуре ДНК. В 2016 году компания Microsoft смогла записать 200 мегабайт данных в цепочку ДНК. Тогда компьютерный гигант использовал 13448372 уникальных кусочков ДНК. Catalog стремится сгенерировать очень большое количество одинаковых молекул ДНК, не более 30 пар за основу. Ученые используют миллиарды энзимных реакций, чтобы зашифровать информацию в образцы рекомбинаций, заготовленных кусочков ДНК. Если раньше один бит ложился на одну пару оснований, теперь же биты будут распределяться по многомерным матрицам. Каждый такой набор молекул будет занимать свое положение в каждой матрице.

«Если представить данные в виде книги, то вы сможете записать информацию, скопированную от руки - пояснил Парк. Вместо того, чтобы переводить каждую букву в нужный формат, Catalog разработает печатный пресс, где каждая буква будет представлена ​​молекулой ДНК. Сортируя эти заготовленные молекулы должным образом, мы сможем все слова свести вместе в том порядке, который был в книге. »

Если такая технология приживется, то перед нами будет возможность сохранять прежде всего такие данные, которые необходимы по юридическим причинам. Среди таких данных могут быть правительственные документы, медицинские данные, запись с камер наблюдения и тому подобное. В начале 2019 Catalog планирует запустить коммерческое тестирование своего проекта. Прежде всего компания будет ориентироваться на разведывательные службы, управления космическими исследованиями, ИТ - сектор и американская киноиндустрия.

Молекулярным сохранением данных сейчас занимается и правительственная организация - Управление перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA). По 2017 Управление выделило $ 15,3 миллиона на изучение хранения данных в ДНК по методу нулей и единиц. Технологические компании-гиганты тоже не отстают и ведут работу в данном направлении. К 2020 году Microsoft планирует запустить рабочий прототип хранилищ ДНК в одном из своих цифровых центров.

Как признался представитель по отдела исследований Microsoft Даг Кармин, такое хранилище будет состоять доступным «ВИП-клиентам», которые являются достаточно требовательными по количеству хранимых данных. Как правило, они сохраняют не менее несколько гигабайт и петабайт данных.

Планы Microsoft на долгосрочное будущее еще более амбициозны. «Мы планируем полностью заменить магнитные накопители. Это произойдет довольно скоро благодаря популяризации исследований в потребительской генетике и синтетической биологии. Со временем людям все проще получить доступ к своей ДНК. Так почему же не предоставить людям возможность считывать любые данные, которые на ней были записаны раньше? »- поделился планами компании Даг Кармин.

Более интересным:

источник: Wired

Похожие

Как ты получаешь зарплату?
Как мы уже писали на наших страницах, получение минуты - это гораздо более простой и быстрый способ получения наличных средств, чем банковский кредит. В основном это связано с тем, что, проводя время во всех формальностях, мы организуем онлайн. Кроме того, этих формальностей гораздо меньше, чем при банковском кредите. Чтобы получить мгновение из рук, стоит рассмотреть
Как мыть и отбеливать шторы
Серые и грязные шторы, конечно, не то, что мы хотели бы показать гостям, и каждый, вероятно, чувствует, что они не добавляют элегантности в его квартиру. Конечно, первый шаг, который мы должны сделать - это достойная стирка, но, к сожалению, одной стирки недостаточно.
13 лучших стилей бороды для мужчин в 2019 году
... вуют различные стили бороды , вы всегда должны учитывать их особенности, прежде чем выбирать наиболее подходящий для вас. На самом деле, имейте в виду, что то, что хорошо выглядит у других, может не совсем выглядеть на вас. Не говоря уже о том, что четкие формы лица призыв к отдельным стилям бороды. Мы объединили лучшие стили бороды на 2019 год, которые, несомненно, добавят привлекательности
Как стилизовать прическу с помощью пены для волос
Мусс для волос - одна из основных и самых универсальных косметических средств для укладки волос. Мы используем его, чтобы добавить объем волосам, сгладить их, поднять с основы, подчеркнуть локоны или стабилизировать укладку. Это продукт, который мы должны использовать по-разному, в зависимости от
... нову для смешанной кожи? Смешанная кожа является чрезвычайно проблематичным типом лица, потому что содержит две з...
... нову для смешанной кожи? Смешанная кожа является чрезвычайно проблематичным типом лица, потому что содержит две зоны: жирную и сухую. Хорошей основой для смешанной кожи должна стать так называемая «умная» основа, которая одновременно матирует то, что требует матирования, а также увлажняет щеки, успокаивает раздражения и содержит антибактериальные вещества. Кремы BB также хорошо работают, но должны обладать целебными свойствами. Какие тени для голубых глаз? Каждый цвет глаз
Nutella в Польше, как в Германии? Есть результаты теста
Продовольственные товары, продаваемые в Польше и Германии под одним и тем же брендом, имеют одинаковое качество, и различия, хотя и имеют место, невелики - это результат исследований, проведенных UOKiK в рамках кампании против двойного качества продуктов питания в ЕС.
Какие шторы нужно гладить?
Гладильные шторы - трудоемкое занятие, которое, конечно, не ваше любимое занятие. В конце концов, с таким большим куском ткани обычно не легко справиться. Знаете ли вы, что есть много материалов для штор, которые не нужно гладить? Вы также можете освободить себя от обязанности глажения благодаря умным способам сморщивания штор. Шторы из материалов, которые не нужно гладить Простейшим способом избежать глажения
Красота на глаз. Как ухаживать за чувствительной кожей, ресницами и бровями
... во людей спрашивают о том, на что они обращают больше всего внимания на их лицах, не задумываясь - на глазах. Миндаль, кошка, круглая. Блестящая ... форма и оттенок радужки - это вопрос генов. Но это не значит, что мы не влияем на внешний вид глаз. Важно правильно ухаживать за кожей и связыванием - бровями и ресницами. Женщины, которые хотят соблазнить вас взглядом, также могут быть подобраны с правильным
КАК РАБОТАТЬ ДЕТСКИЙ КОСТЮМ ДЛЯ ДЕТЕЙ И ДЕТЕЙ?
Когда наш ребенок появляется на свет, он такой маленький, хрупкий и нежный. Мы уверены, что он счастлив и здоров. Мы дарим ему нашу любовь и все самое лучшее - от еды, игрушек до косметики, которые должны быть безопасными для чувствительной кожи ребенка. При подготовке подкладки мы тщательно отбираем и покупаем отдельные
Как сделать собственное мыло - значит «Помни Chemik, Young» часть 1 -
... тоит мыло"> Сколько стоит мыло? Так что обычные, самые дешевые - чуть больше злотого. Фирменные - в основном не намного. В их составе мы находим настоящие чудеса венков - масла, экстракты, эфирные масла, экстракты. Только почему, даже после использования лучшего мыла, мы должны немедленно получить крем или лосьон для тела? Как это бывает, так как мы видим названия, которые нам так хорошо известны: аргановое масло, лавровое масло, касторовое масло, миндальное масло, экстракты из
Уход за кожей ног
Во время ежедневного ухода за нашим телом мы иногда забываем о наших ногах, и все же они также заслуживают того, чтобы о них заботились. Кожа на ногах, которая не окружена надлежащим уходом, может способствовать для формирования грубой кожи. Давайте проверим, как правильно ухаживать за кожей ваших ног. Почему кожа на ногах жесткая? В начале вы должны выбрать одну вещь. Твердая кожа на ногах

Комментарии

Как выглядит лечение?
Как выглядит лечение? Перед началом лечения косметолог очистит ваши ноги и наложит соответствующую маску. Затем он погрузит ваши ноги в теплый парафин и наконец наденет специальные носки для них. Обертка будет удалена примерно через 20 минут. Эффект будет виден сразу: кожа станет увлажненной, гладкой и сияющей. Ногти приобретут естественный блеск. Тепло парафина приятно расслабляет ваши мышцы. Еще одна проблема, которая может повлиять на кожу ваших ног - это ороговение эпидермиса.
Как работает продукт?
Как работает продукт? Я тщательно подхожу к этому виду косметики, потому что боюсь неестественного эффекта и слишком обрезанного цвета. Оказывается, это не нужно, потому что вы можете иметь как точный, так и индивидуальный вид, хотя я использовал Medium Brown для светлых волос. Цветной карандаш помогает определить брови, когда мы заботимся о классической версии instabrows - сильных и выпуклых бровей, но этот тонкий кончик также позволяет деликатные
Это как кто-то светился в душе ?
Это как кто-то светился в душе ?? Режимы съемки 5 (100%) 4 голоса
Как вы наносите пену для волос?
Как вы наносите пену для волос? Пена будет выполнять свою роль, если мы будем применять ее должным образом. Стилисты бренда Look Expert предполагают, что продукт лучше всего наносить на только что вымытые волосы, слегка высушенные полотенцем и расчесанные широкой зубной расческой. Применение зависит от эффекта, которого мы хотим достичь: Если нам нравятся наши прямые и разглаженные волосы, и в то же время отраженные от кожи головы, нанесите пену прямо
Как это называется?
Как вы наносите пену для волос? Пена будет выполнять свою роль, если мы будем применять ее должным образом. Стилисты бренда Look Expert предполагают, что продукт лучше всего наносить на только что вымытые волосы, слегка высушенные полотенцем и расчесанные широкой зубной расческой. Применение зависит от эффекта, которого мы хотим достичь: Если нам нравятся наши прямые и разглаженные волосы, и в то же время отраженные от кожи головы, нанесите пену прямо
Как созреть шторы?
Как созреть шторы? Способы избежать глажения Приспособьте занавески к привлекательным аксессуарам, которые не только украсят их, но, прежде всего, они загрузят и сделают глажку ненужной. Отличным решением будет шторная лента для штор или шторы с гипюрами. Многие гладкие занавески имеют предварительно сшитую свинцовую нитку, которая загружает занавес и помогает в самораспрямлении складок после стирки. Складка штор выглядит очень эффектно и ее легко сделать,
Как защитить кожу от HEV?
Как защитить кожу от HEV? RevitaLash Advanced, от 125 злотых, iperfumy.pl В этом продукте используются новейшие технологии (молекулы производных ненасыщенных карбоновых кислот) и экстракты из растений (в том числе зеленого чая, пшеницы, пальметто), аминокислот, витаминов группы В и нанопептидов. Магда, консультант одной из крупнейших парфюмерных компаний в Польше: «Я использовал этот кондиционер и многие другие из
Как правильно их использовать?
Как правильно их использовать? Чрезвычайно важно правильно питать волосяную луковицу, потому что это зависит от ее дальнейшего состояния. Вот почему правильное и точное нанесение ресниц и бровей так важно. Препараты следует наносить только из корней волос, чтобы активные вещества имели наибольшую вероятность проникновения в волосяной фолликул и оболочку. Благодаря этому питательные вещества смогут эффективно стимулировать рост волосковых клеток и гарантировать их правильный рост.
А что моряк, как ты живешь на острове?
А что моряк, как ты живешь на острове? "О, хорошо", сказал Сильвер. - Есть вода, еда, я сплю в хижине, которую я построил под пальмами. Я думаю, что смогу выжить в следующие несколько месяцев. Только не с кем поговорить, если бы не ты, Марвино ... Расскажи мне что-нибудь о себе, я думал, что русалок не существует. «И все же они существуют», - улыбнулась русалка. - Нас не много, и мы живем одни, немного похожи на тебя на этом островке. Однако, встретив человека, мы можем
Мазь с витамином А - как использовать?
Мазь с витамином А - как использовать? Как использовать мазь с витамином А? Не слишком редко, но не слишком часто. Лучше всего использовать витамин А, когда это необходимо. Мазь с витамином А сильно увлажняет и смазывает кожу, поэтому при длительном использовании некоторые типы кожи могут испытывать закупорку пор. Поэтому после нескольких дней использования мазь следует прекратить. Вы можете вернуться к использованию через некоторое время. Вы также можете использовать
Как?
Как? Где? Когда? И другие воспоминания о слезах на глазу с исключительно успешными коллекциями, такими как негравые ... Анна Куджава (Аня) на форуме с мая 2003 года, заявления № 4307

Так почему же не предоставить людям возможность считывать любые данные, которые на ней были записаны раньше?
?нову для смешанной кожи?
?нову для смешанной кожи?
Какие тени для голубых глаз?
Какие шторы нужно гладить?
Знаете ли вы, что есть много материалов для штор, которые не нужно гладить?
?тоит мыло"> Сколько стоит мыло?
Только почему, даже после использования лучшего мыла, мы должны немедленно получить крем или лосьон для тела?
Почему кожа на ногах жесткая?
Как выглядит лечение?
скоро...