Η αμερικανική βιοτεχνολογική εταιρεία Atlas Data Storage παρουσίασε ένα σύστημα αποθήκευσης συνθετικού DNA, το οποίο μπορεί να φιλοξενεί έως και 1.000 φορές περισσότερα δεδομένα σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα μαγνητικής τεχνολογίας.
Το προϊόν, με την ονομασία Atlas Eon 100, φιλοδοξεί να διατηρεί τα «αναντικατάστατα αρχεία» της ανθρωπότητας για χιλιάδες χρόνια. Σε αυτά περιλαμβάνονται οικογενειακές φωτογραφίες, επιστημονικά δεδομένα, εταιρικά αρχεία, πολιτιστικά τεκμήρια, καθώς και βασικές εκδόσεις ψηφιακών έργων τέχνης, ταινιών, χειρογράφων και μουσικής. Η αποθήκευση δεδομένων σε DNA επιτυγχάνεται μέσω της αντιστοίχισης του δυαδικού κώδικα με τις χημικές βάσεις του DNA. Για παράδειγμα, ένα σύστημα κωδικοποίησης μπορεί να αντιστοιχεί την αδενίνη στο 00, την κυτοσίνη στο 01, τη γουανίνη στο 10 και τη θυμίνη στο 11. Στη συνέχεια συντίθεται τεχνητό DNA, στο οποίο οι βάσεις τοποθετούνται με τη σωστή σειρά.
Στην περίπτωση του Atlas Eon 100, το DNA αφυδατώνεται και αποθηκεύεται σε μορφή σκόνης μέσα σε ενισχυμένες χαλύβδινες κάψουλες ύψους 1,8 εκατοστών. Ενυδατώνεται εκ νέου μόνο όταν απαιτείται αλληλούχηση και μετατροπή των βάσεων πίσω σε δυαδικό κώδικα.
Πιο χρήσιμο από τη μαγνητική ταινία
Ένα μόλις λίτρο διαλύματος DNA μπορεί να αποθηκεύσει έως 60 petabyte δεδομένων, ποσότητα που αντιστοιχεί σε περίπου 10 δισεκατομμύρια τραγούδια ή 12 εκατομμύρια ταινίες υψηλής ανάλυσης. Αυτό καθιστά το Atlas Eon 100, το οποίο ανακοινώθηκε στις 2 Δεκεμβρίου, περίπου 1.000 φορές πυκνότερο σε αποθηκευτική ικανότητα από τη μαγνητική ταινία.
Για λόγους σύγκρισης, θα απαιτούνταν περίπου 25.000 χιλιόμετρα μαγνητικής ταινίας LTO 10 πλάτους 12,7 χιλιοστών για την αποθήκευση της ίδιας ποσότητας δεδομένων. Η τόσο υψηλή πυκνότητα καθιστά τη μεταφορά τεράστιων όγκων δεδομένων σημαντικά ευκολότερη σε σχέση με τους συμβατικούς σκληρούς δίσκους ή τις μαγνητικές ταινίες. Επιπλέον, το DNA είναι γνωστό ότι διατηρεί τη δομή του για αιώνες, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικά σταθερό μέσο για μακροχρόνια αποθήκευση.
Η Atlas Data Storage αναφέρει ότι το προϊόν της παραμένει σταθερό σε περιβάλλον γραφείου, με αξιοπιστία που αγγίζει το 99,99999999999%, ενώ οι κάψουλες αντέχουν θερμοκρασίες έως και 40 βαθμούς Κελσίου. Αντίθετα, η μαγνητική ταινία υποβαθμίζεται σε διάστημα περίπου δέκα ετών, ακόμη και υπό ελεγχόμενες συνθήκες.
Τα οπτικά μέσα, όπως τα CD και DVD, συνήθως φθείρονται μέσα σε 30 χρόνια, ενώ οι σκληροί δίσκοι εμφανίζουν προβλήματα μετά από έξι ή επτά χρόνια. Ακόμη πιο ευάλωτες είναι οι μνήμες flash, καθώς σε λιγότερο από τρεις ώρες στους 70 βαθμούς Κελσίου ένα κελί μπορεί να «γεράσει» όσο θα γερνούσε φυσιολογικά μέσα σε έναν μήνα.
Η Atlas υποστηρίζει επίσης ότι η αποθήκευση DNA επιτρέπει ευκολότερη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας. Αφού κωδικοποιηθεί μια αλυσίδα DNA, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ένζυμα για την παραγωγή περισσότερων από ένα δισεκατομμύριο αντιγράφων μέσα σε λίγες ώρες.
Μια λύση για μια κοινωνία που διψά για δεδομένα
Σύμφωνα με την εταιρεία, η παγκόσμια κοινωνία παράγει περίπου 280 petabyte δεδομένων κάθε λεπτό. Η αποθήκευση δεδομένων σε DNA προβάλλεται ως πιθανή απάντηση στην εκρηκτική αύξηση των ψηφιακών πληροφοριών, η οποία έχει ενταθεί ακόμη περισσότερο με την εξάπλωση της γενετικής τεχνητής νοημοσύνης.
Ωστόσο, η Atlas αντιμετωπίζει ένα βασικό πρόβλημα κλιμάκωσης, καθώς η σύνθεση τεχνητού, κωδικοποιημένου DNA παραμένει σχετικά αργή σε σύγκριση με την εγγραφή δεδομένων σε έναν συμβατικό σκληρό δίσκο. Η Twist Bioscience, από την οποία η Atlas κληρονόμησε τη σχετική τεχνολογία, χρειάζεται σήμερα από δύο έως οκτώ εργάσιμες ημέρες για την παράδοση παραγγελιών γονιδίων και ολιγονουκλεοτιδίων.
Η αλληλούχηση εξακολουθεί επίσης να είναι ακριβή διαδικασία, με κόστος περίπου 30 δολάρια για την ανάγνωση ενός GB DNA, που αντιστοιχεί σε περίπου 250 gigabyte δεδομένων. Επιπλέον, απαιτεί σημαντικό χρόνο, καθώς πρόσφατες λύσεις αναφέρουν ότι χρειάζονται έως 25 λεπτά για την ανάκτηση ενός μόνο αρχείου. Παρ’ όλα αυτά, η Atlas υποστηρίζει ότι οι σύγχρονοι αναλυτές DNA «βελτιώνουν την απόδοση και μειώνουν το κόστος 1.000 φορές ταχύτερα από τον νόμο του Moore».
Παρά τις εξελίξεις, η DNA Data Storage Alliance εκτίμησε το 2025 ότι η αποθήκευση δεδομένων σε DNA δεν αναμένεται να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα για αρχειακούς σκοπούς πριν από τρία έως πέντε χρόνια.
Ο καθηγητής Τόμας Χέινις, καθηγητής Πληροφορικής στο Imperial College του Λονδίνου, εμφανίζεται επιφυλακτικός απέναντι στην έλλειψη συγκεκριμένων στοιχείων για τις επιδόσεις του Atlas Eon 100. Υπενθύμισε ότι η εταιρεία Catalog DNA, η οποία είχε προβάλει παρόμοιες υποσχέσεις για το σύστημα Shannon, χρεοκόπησε πριν από λίγους μήνες.
«Δεν αμφιβάλλω ότι πρόκειται για μια εντυπωσιακή συσκευή, αλλά χωρίς συγκεκριμένα δεδομένα είναι δύσκολο να αξιολογηθεί», ανέφερε, προσθέτοντας ότι το μεγαλύτερο εμπόδιο για την εμπορική αξιοποίηση της αποθήκευσης DNA είναι η σύνθεση και όχι η αλληλούχηση.
«Ακούγεται απλό, όμως αν το κόστος εγγραφής δεν είναι ανταγωνιστικό, δεν έχει σημασία πόσο φθηνή είναι η ανάγνωση. Δεν μπορείς να διαβάσεις οικονομικά κάτι που δεν μπορείς να αντέξεις να γράψεις. Σήμερα η σύνθεση είναι κατά τάξεις μεγέθους ακριβότερη», σημείωσε, τονίζοντας ότι απαιτείται ακόμη σημαντική τεχνολογική πρόοδος.
«Αυτό αποτελεί το αποκορύφωμα περισσότερων από δέκα ετών ανάπτυξης και καινοτομίας σε πολλούς επιστημονικούς τομείς», δήλωσε ο Μπιλ Μπανγιάι, ιδρυτής της Atlas Data Storage. «Στόχος μας είναι να προσφέρουμε νέες λύσεις για μακροχρόνια αρχειοθέτηση, διατήρηση δεδομένων για μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης και προστασία πολιτιστικού περιεχομένου υψηλής αξίας».
Σε θεμελιώδες επίπεδο, όλα τα ψηφιακά δεδομένα δεν είναι παρά ακολουθίες από 1 και 0 σε συγκεκριμένη διάταξη. Το DNA λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο, καθώς αποτελείται από αλληλουχίες τεσσάρων χημικών βάσεων: αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη και θυμίνη.
Διαβάστε ακόμη
Το μπλακάουτ που «έκλεισε» τον εναέριο χώρο – Τεχνική βλάβη ή χρόνια αμέλεια;
«Σούνιον»: Βγαίνει στο σφυρί το δεξαμενόπλοιο που χτυπήθηκε από τους Χούθι (pics)
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα
Σχολίασε εδώ
Για να σχολιάσεις, χρησιμοποίησε ένα ψευδώνυμο.