Современная эпоха доминирования информационных технологий немыслима без возможности хранения данных. С каждым годом становится всё более актуальным вопрос поиска наиболее ёмких, надёжных и долговечных способов сбора информации.
Известно, что каждый живой организм уже имеет собственное хранилище информации в виде ДНК. Преимущество биологического "жёсткого диска" как раз заключается в огромной плотности хранимой информации. Кроме того, как шутят учёные, ДНК используется уже около 3,5 миллиардов лет, что является лучшим подтверждением её эффективности.
Занимаясь развитием технологии хранения данных при помощи ДНК, специалисты из медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School) записали написанную ими книгу на биологический носитель.
Названная "Регенезис: как синтетическая биология поможет переосмыслить природу и себя" (Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves), книга содержит призыв авторов к обществу тщательно следить за развитием синтетической биологии, вырабатывая правила её применения и распространения.
Процесс записи (кодирования) книги происходил с использованием "черновика" в формате HTML при помощи специально написанной программы. Текст, а также изображения были преобразованы из двоичной системы в четвертичную, где нуклеотиды A или C соответствовали нулю, а G или T единице.
Вся информация была разделена на 96-битные блоки данных, при этом адреса битового потока имели длину в 19 символов, начиная с 0000000000000000001. Общий объём книги составил 54898 блоков данных, каждый из которых представляет собой отдельную нить ДНК.
После того как книга была записана на биологический носитель, специалисты провели обратное кодирование, чтобы проверить запись на наличие ошибок. Результат оказался более чем достойный: две ошибки на миллион бит в файле объёмом 5,27 мегабита, что означает всего несколько опечаток в конечном тексте.
Чтобы решить проблему сохранности данных, разработчики отказались от использования живых клеток, которые могут удалять фрагменты данных "по своему усмотрению". Вместо этого учёные использовали химически синтезированные молекулы, заключённые в крошечный стеклянный чип.
"Плотность записанной информации и хранимый объём данных сопоставимы с другими новейшими разработками в физике, – рассказывает один из исследователей Шрирам Косури (Sriram Kosuri). – Однако для ДНК чипов не требуется специальных условий хранения, вроде низких температур. ДНК хранится и в комнатных условиях".
Восхищаясь потенциалом нитей, несущих генетическую информацию, учёный отметил, что количество данных, содержащихся в одной молекуле ДНК, поистине огромно: один грамм вещества способен хранить объём информации, производимый человечеством за год.
Подробный отчёт о проделанной работе разработчики ДНК-диска опубликовали в журнале Science.
Также по теме:
Новый жёсткий диск сохранит информацию на протяжении десятков тысяч лет
Учёным удалось закодировать изображение на биологическом компьютере
