Книга, хранящаяся в ДНК — все знания всего в 4 граммах ДНК


Исследователи успешно закодировали всю книгу — включая текст, изображения и интерактивные анимации — в ДНК с такой плотностью, которая означает, что вы можете хранить всю информацию мира примерно в 4 граммах ДНК. Это не научная фантастика — это наука, которая меняет правила хранения данных.

В настоящее время мы сталкиваемся с проблемами хранения больших данных в течение длительного периода времени, но метод, сочетающий технологию секвенирования ДНК следующего поколения с новой стратегией кодирования, дал впечатляющее решение, которое обеспечивает плотность хранения 5,5 петабит (1 миллион гигабит) на кубический миллиметр.

По мнению гарвардского генетика Джорджа Черча, это означает, что:

«Устройство размером с ваш большой палец может хранить столько же информации, сколько и весь Интернет»,

и, что еще более невероятно, это означает, что мы теоретически могли бы хранить всю мировую информацию (около 1,8 зетабайтов) примерно в 4 граммах ДНК.

ДНК обладает не только плотностью, но и другими преимуществами; он стабилен при комнатной температуре и доказал свою эффективность в течение миллиардов лет. Черч прокомментировал:

«Вы можете бросить его где угодно, в пустыне или на заднем дворе, и он будет там 400 000 лет спустя».

Черч является старшим научным сотрудником группы в Институте Висса, которая успешно закодировала всю книгу, достаточно подходящую книгу по биологии, включая ее текст, изображения и даже интерактивные анимации, предоставляемые кодом JavaScript, в ДНК с плотностью 5,5 петабит (1). миллионов гигабит) на кубический миллиметр.

Таким образом, хотя тем из нас, кто хочет прочитать «Регенезис: как синтетическая биология заново изобретает природу и самих себя» (Черч и Регис, опубликовано в Basic Books, 2012), придется подождать до октября, но уже существует 70 миллиардов копий предварительного печатное издание, которое, по словам Курцвеля, «примерно втрое превышает сумму 100 лучших книг всех времен».

Стратегия кодирования, которая была применена к HTML, обобщена на диаграмме, включенной в Regenesis, а также воспроизведена вместе с пояснительной подписью в дополнительных материалах журнала Science Magazine к исследовательскому отчету Джорджа М. Church, Yuan Gao, Sriram Kosuri, опубликованная 16 августа в Science Express:

12-байтовая часть предложения в закодированной html-книге преобразуется в биты (синий) с 19-битным штрих-кодом (красный), который определяет расположение закодированных битов в общей книге. Затем битовая последовательность кодируется в ДНК с использованием кодирования 1 бит на основание (a, c = 0; T, G = 1), при этом избегая 4 или более нуклеотидных повторов и балансируя содержание GC. Вся книга размером 5,27 мегабита в формате html использовала 54 898 олигонуклеотидов и была синтезирована и элюирована с микрочипа ДНК. После амплификации (общие последовательности праймеров для всех олигонуклеотидов не показаны) библиотеку олигонуклеотидов секвенировали с использованием секвенирования следующего поколения. Отдельные считывания с правильным штрих-кодом и длиной были проверены на согласованность, а затем преобразованы в биты с получением исходной книги. В общей сложности запись, усиление и чтение привели к 10 битовым ошибкам из 5,27 мегабит.

Менее техническое объяснение предоставлено Джорджем Черчем, а Шрирам Косури — это видео:

Прежде чем вы будете слишком взволнованы, вероятно, пройдет некоторое время, прежде чем вы сможете сохранить свою последнюю резервную копию на нити ДНК. Проблема в том, что химические реакции происходят не так быстро, как в электронике, и поэтому, хотя плотность хранения может быть огромной, время чтения / записи велико. Однако это не означает, что невозможно создать ДНК-драйв.


Добавить комментарий