Microsoft hlásí velký skok vpřed pro ukládání dat DNA

Vypadá to jako zkumavka se sušenou solí na dně, ale Microsoft říká, že by to mohla být budoucnost ukládání dat. Společnost dnes oznámila, že zapsala zhruba 200 megabajtů dat, včetně Válka a mír a 99 dalších literárních klasiků do DNA.

Výzkumníci již dříve prokázali, že digitální data mohou být uložena v DNA, ale Microsoft tvrdí, že žádný jich do DNA nezapsal tolik najednou.

DNA je dobrým paměťovým médiem, protože data lze zapisovat do molekul hustěji, než je dokážou zabalit základní prvky konvenčních technologií ukládání, říká Karin Strauss, vedoucí výzkumnice Microsoftu na projektu, na kterém se podílejí i výzkumníci z Washingtonské univerzity. Právě teď je tato technika drahá a rafinovaná, ale společnost doufá, že využije klesající náklady na nástroje pro vytváření a čtení DNA poháněné biotechnologickým průmyslem. DNA je považována za potenciální náhradu magnetické pásky, která je dnes standardním mechanismem pro dlouhodobé ukládání dat.

Společnost má zájem zjistit, zda dokážeme vytvořit systém typu end-to-end, který dokáže ukládat informace, který je automatizovaný a lze jej použít pro podnikové úložiště na základě DNA, říká Strauss.

Růžový nátěr v této zkumavce je DNA, která byla syntetizována pro uložení digitálních dat pro dlouhodobé uchování. Microsoft použil stejnou techniku ​​k uložení zhruba 200 megabajtů dat.

Strauss říká, že projekt je motivován skutečností, že elektronická paměťová zařízení se nezlepšují tak rychle, jak roste množství dat, která používáme. Když se podíváte na současné projekce, nemůžeme ukládat všechny informace, které chceme, se zařízeními za cenu, za kterou jsou, říká.

IDC předpovídá, že celosvětový celkový počet uložených digitálních dat bude dosáhl 16 bilionů gigabajtů příští rok se většina z nich nachází v obrovských datových centrech. Strauss odhaduje, že krabice od bot v hodnotě DNA by mohla pojmout ekvivalent zhruba 100 obřích datových center.

DNA může být také pozoruhodně odolná, zvláště když je uchovávána v chladu a suchu. V březnu vědci oznámili, že částečně zrekonstruovali genomy starověkých lidí, jejichž kosti byly ve španělské jeskyni více než 400 000 let. Oproti tomu magnetická páska, která je dnes nejlepší možností dlouhodobého ukládání dat, vydrží jen několik desítek let, než začne degradovat.

Ukládání dat do DNA vyžaduje překlad jeden s a 0 binárních digitálních souborů do dlouhých řetězců čtyř různých nukleotidů neboli bází, které tvoří vlákna DNA a zapisují genetický kód. V roce 2012 napsal harvardský molekulární biolog George Church knihu o 50 000 slovech obsahujících celkem méně než megabajt dat do DNA a vytiskl ji na skleněný čip menší než pylové zrnko. Letos uvedl, že zakódoval 22 megabajtů digitálních dat.

Microsoft říká, že nyní zapsal téměř 10krát více digitálních dat do sbírky milionů kusů DNA, z nichž každá má délku 150 bází.

Reinhard Heckel , postdoktorandský výzkumník na Kalifornské univerzitě v Berkeley, který pracoval na tom, jak ukládat data do DNA, to nazývá „působivé“. Ale říká, že největší překážkou pro to, aby bylo ukládání dat DNA užitečné, jsou náklady, protože výroba vlastních molekul DNA je drahá. „Aby si to lidé opravdu vyzvedli, musíte uložit něco levnějšího než na kazetě, a to bude těžké,“ říká Heckel.

Microsoft nezveřejní podrobnosti o tom, co vynaložil na vytvoření svého 200megabajtového úložiště dat DNA, které vyžadovalo asi 1,5 miliardy základen. Ale Twist Bioscience, která syntetizovala DNA, obvykle účtuje 10 centů za každou bázi. Komerčně dostupná syntéza může stát pouhých 0,04 centů za základ . Přečtení milionu bází stojí zhruba cent.

Strauss je přesvědčen, že náklady na čtení a zápis DNA v příštích letech výrazně klesnou. Říká, že již existují důkazy, že klesají rychleji než náklady na výrobu tranzistorů za posledních 50 let, což je trend, který je motorem mnoha inovací v oblasti výpočetní techniky.

Sekvenování lidského genomu by v roce 2007 stálo asi 10 milionů dolarů, ale téměř pouze 1 000 $ v roce 2015.

skrýt