Количество производимой человеком данных растет в геометрической прогрессии. А это значит, что старые подходы уже не работают. Так что неудивительно, что ученые постоянно находятся в поисках новых способов сохранения терабайтов и терабайтов информации. И иногда находят их в совсем неожиданных местах.
Использование ДНК в качестве идеального природного хранилища данных обсуждается давно. Однако у этого метода до последнего времени было слишком много недостатков, чтобы всерьез обсуждать биокомпьютер, как альтернативу традиционным носителям. Между тем последняя разработка, возможно, позволит эффективнее использовать ДНК для долгосрочного хранения информации. Более того, ученые вплотную приблизились к тому, чтобы научиться управлять молекулярным хранилищем по аналогии с традиционными ПК. Подробнее о работе ученых расскажем в этой статье.
ДНК хранилище
Сначала давайте вспомним, что из себя представляет биологическое хранилище информации. Ученые верят, что будущее – именно за молекулярным носителем информации. Дело в том, что ДНК может вместить в себя огромный объем данных – в одну клетку помещается до 800 Мб. Недостатка в материале тоже нет – сегодня люди научились выращивать биомассу в любых объемах.
Но все же до сих возможности стабильного использования подобного биокомпьютера пор не было. Проблема заключалась в крайней уязвимости молекулы, на которую записывали информацию. А также в сложности взаимодействия с сохраненными данными. Потому что, согласитесь, какой смысл в хранилище, если в нем крайне сложно что-либо разместить и еще сложнее из него что-либо извлечь.
Подробнее о молекулярном способе сохранения информации читайте в статье «ДНК — природное хранилище данных»
«Каркас» для ДНК
Ученые из Университета Северной Каролины решили преодолеть будущему биокомпьютеру преодолеть существующие проблемы. Для этого они создали новое вещество – «дендроколлоид», и построили из него своеобразный «ствол», с расходящимися от него, словно ветви, нановолокнами. По замыслу исследователей эта полимерная структура может служить каркасом для молекулярного хранилища. Причем разместить на таком «дереве» можно будет огромное количество клеток с записанной информацией. По предварительным расчетам плотность хранения составит 10 петабайт на один кубический сантиметр.
Срок хранения – миллионы лет
Но главное даже не объем, а именно защита в процессе взаимодействия с био носителем, то есть при записи, сохранении и извлечении данных. Обычно, после того, как данные записываются на клетки, ДНК высушивают. Когда же информацию нужно извлечь, ее регидратируют, буквально – размачивают. Разумеется, выдержать такое довольно сложно, так что раньше, без защиты, молекула выдерживала только 60 подобных манипуляций. Теперь же, защищенная дендроколлоидом, она сможет выдерживать уже до 170 циклов. А срок хранения данных на ДНК увеличится в новых условиях до сложно представимых значений. При температуре -18 градусов по цельсию информация не пропадет в течение двух миллионов лет.
