ویژگی های غیر قابل باور DNA مصنوعی!

وبسایت techera.ir - زهرا دارابی: در طول ۶۰ سال گذشته تکنولوژی ذخیره سازی داده راه طویلی را پشت سر گذاشته است. IBM در سال ۱۹۵۶، از اولین هارد دیسک جهان رونمایی کرد که ظرفیت ذخیره سازی ۵ مگابایت -تقریبا یک فایل موسیقی MP۳ - را داشته است. امروزه بشر قابلیت ضبط تمام تاریخ بشریت را بر روی یک تراشه ی داده دارد که این تراشه هم می تواند با نور خورشید دوام بیاورد.

اما محققان دانشگاه واشنگتن نشان داده اند که راه های غیر معمول تری هم برای ذخیره ی داده ها وجود دارد که حتی بهتر از تراشه های مبتنی بر سیلیکون عمل می کنند. محققان در مطالعه ای که در کنفرانس بین المللی ACM ارائه شده است، موفق به ذخیره ی ۶۰۰ دیتای پایه ی با ارزش گوشی های هوشمند بر روی یک رشته ی DNA شده اند.


Luis Caze استادیار علوم کامپیوتر و مهندسی دانشگاه واشنگتن می گوید: "حیات و زندگی مولکول فوق العاده ای به نام DNA تولید کرده است که به طور موثری همه نوع اطلاعاتی راجع به ژن شما و اینکه سیستم موجود زنده چگونه کار می کند را در خود ذخیره می کند که بسیار جمع و جور و بسیار بادوام است. ما هم اکنون در حال کار بر روی این موضوع هستیم که از این مولکول ها برای ذخیره ی داده ی دیجیتال -عکس ها، ویدئوها، اسناد- استفاده کنیم به گونه ای که برای صدها یا هزاران سال قابل کنترل باشد."

اگرچه استفاده از DNA برای ذخیره ی دیتا ممکن است تا حدودی عجیب و غریب به نظر برسد، اما این موضوع به حقیقت خواهد پیوست. DNA یک نظام نامه ی راهنمای ژنتیکی برای تمام حیات بر روی زمین است. محققان از این موضوع نهایت استفاده را کرده و به این موضوع دست یافته اند که می توانند بلوک های ساختمان DNA که به عنوان نوکلئوتید شناخته شده اند (آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین) را به بیت های دیجیتالی صفر و یک تبدیل کنند.

محققان از این موضوع نهایت استفاده را کرده و به این موضوع دست یافته اند که می توانند بلوک های ساختمان DNA که به عنوان نوکلئوتید شناخته شده اند (آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین) را به بیت های دیجیتالی صفر و یک تبدیل کنند.


این تیم DNA مصنوعی خود را تولید کرده اند که هر رشته شامل انواع نوکلئوتیدهایی ست که برای بخشی خاص از داده ها کدگذاری شده اند. بر روی این نوکلئوتیدها نشانگرهای خاصی قرار می گیرد که به این منظور استفاده می شود که آنها را بیشتر قابل شناسایی کنند تا این دستگاه بتواند آنها را بخواند. با این کار آنها توانستند از DNA برای رمزگذاری داده های دیجیتالی از هر نوعی که باشد، استفاده کنند.

این محققان تکنیک ذخیره سازی جدید خود را با رمزگذاری چهار فایل تصویری بر روی DNA مصنوعی خود قبل از بازیابی و رمزگشایی آن و بدون از دست رفتن یک بیت از اطلاعات نشان دادند. آنها همچنین موفق شدند تا فایل های صوتی را هم به این طریق ذخیره سازی نمایند.

شایان ذکر است که تنها یک اسمیر کوچکی از DNA مصنوعی می تواند بیش از ۱۰۰۰۰ گیگابایت اطلاعات را در قالب فیلم، عکس، ایمیل و متن ذخیره کند و این اطلاعات را به مدت حداقل ۵۰۰ سال دست نخورده در خود نگه دارد. این سیستم ذخیره سازی میلیون ها برابر جمع و جور تر از روشهای موجود است.

این روش هم اکنون در مرحله ی تایید کانسپت است بنابراین انتظار نداریم که به این زودی ها در دسترس قرار بگیرد. با این حال این روش پتانسیل بالایی دارد. همانطور که در این مطالعه اشاره شده است، دنیای دیجیتال -کل دنیای دیجیتال- تا سال آینده به ۱۶ زتابایت می رسد.

این سیستم ذخیره سازی DNA مصنوعی به صورت نظری می تواند ۱ میلیارد گیگابایت را در هر میلیمتر مکعب ذخیره کند. به این معنی که ۱۶۰۰۰ میلی متر مکعب (حدود ۱ اینچ مکعب) می تواند همه ی اطلاعات جهان را تا سال ۲۰۱۷ در خود ذخیره نماید.