Перейти к публикации
Лелека

Генетика + кибернетика = 739 килобайт на молекуле ДНК

Оцените эту тему

Рекомендованные сообщения

Генетика + кибернетика = 739 килобайт на молекуле ДНК

Журнал "Nature" опубликовал статью об исследовании, проведенном британским специалистом по биоинформатике доктором Ником Голдменом и его коллегами. Команда Голдмена разработала методику, позволяющую записывать любую цифровую информацию и хранить ее в виде молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), что обеспечивает практически вечную сохранность данных. На одну молекулу синтетической ДНК ученые записали 739 Кб различной информации, а затем смогли считать ее со 100%-ной точностью и аккуратностью.

dr-goldman.jpg

Вот, что вместилось у исследователей на одну молекулу кислоты: все сонеты Шекспира в одном текстовом файле, статья об открытии двойной спирали ДНК в формате PDF, аудиофрагмент речи Мартина Лютера Кинга, а также цветная фотография в формате JPEG.

shakespeare.jpg

Первые фрагменты цифровой информации были сохранены в молекуле нуклеиновой кислоты в 1988 году. Тогда это было дорого и сложно, в общем, непрактично. Даже в недавнем 2012 году стоимость и длительность процесса записи и чтения с ДНК оправдывали себя лишь в случае создания архива со сроком хранения 100 лет. Вновь презентованный метод позволяет окупать молекулярные архивы с 50-летней гарантией уже в первые десять лет.

Хранение цифровой информации, которой становится только больше, — одна из мировых компьютерных проблем. Количество данных удваивается на планете каждые два года. Нужны они или нет — другой вопрос. Ожидается, что в 2020 году на Земле будет храниться около 40 триллионов гигабайт цифровой информации. Вместе с тем, физические размеры носителей год от года минимизируются. То есть, хоть хранение и проблема, но разрешимая. Сложнее то, что цифровые системы приходится постоянно обновлять, т.к. ни один из носителей информации нельзя считать совершенно надежным. Каждый перенос информации сопровождается потерями, а что-то важное, записанное когда-то на дискету, нынешний компьютер физически не может распознать. Задачу о долговременной совместимости носителя и устройства может решить применение для хранения данных синтетических ДНК.

dna-data-storage.jpg

Если ученым удается прочитать наследственный код пещерного человека, жившего в докомпьютерную эпоху сотни тысяч лет назад, значит, и храниться будут данные на ДНК в "цифре" столько лет, сколько надо. Теоретически, в одном грамме нуклеиновой кислоты можно уместить 455 миллиардов Гб информации. Все фильмы мира — в одной пробирке. Считывать и размножать такие данные можно очень часто, притом без потерь.

Доктор Голдмен и его команда в чем-то поступили также, как их предшественники. Данные записаны на нуклеотиды, и считываются с них. Однако в новом случае оказалось возможным использовать ДНК именно как "дискету".

Каждый файл в компьютере — это последовать нулей и единиц. Для хранения той или иной информации используются кодировки. Например, в молекуле ДНК азотистые основания аденин, гуанин, цитозин и тимин обозначаются как A, G, C, T. А запись буквы "Т" будет следующей последовательностью: ТAGAT. Слово "Thou" в шекспировском сонете, в таком случае, кодируется так: TAGATGTGTACAGACTACGC. Аналогично кодировщик поступает с двоичным кодом звуковых, графических и прочих файлов.

dna-sonet.jpg

Пока что скорость записи и чтения с/на ДНК ощутимо уступает привычным цифровым носителям, однако лиха ведь беда начало. Глядишь, и компьютерным вирусом можно будет в буквальном смысле заразиться.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну вот и перспективы в разработке накопителей информации нового поколения :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Восстановить форматирование

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...