DNA-gegevensopslag: genetische code om 's werelds digitale informatie te dragen

• Auteur:
• auteursnaam

  Quantumrun-prognose
• 14 december 2021

Samenvatting inzicht

DNA-gegevensopslag, een duurzame en compacte methode om grote hoeveelheden gegevens op te slaan, kan de manier waarop we omgaan met digitale informatie veranderen. Naarmate deze technologie toegankelijker wordt, kan het een duurzame en veilige manier bieden om alles op te slaan, van persoonlijke foto's tot kritieke nationale archieven. De bredere implicaties van deze verschuiving kunnen variëren van het creëren van nieuwe banen in de biotechnologie tot het verminderen van elektronisch afval, waardoor ons digitale landschap opnieuw wordt vormgegeven.

Context van DNA-gegevensopslag

DNA-gegevensopslag verwijst naar het bewaren van digitale gegevens in de moleculen met hoge dichtheid die genetische informatie opslaan. Op DNA gebaseerde opslag heeft meerdere voordelen: het is duurzaam, compact en kan gemakkelijk grote hoeveelheden gegevens opslaan. DNA-moleculen zijn ook zeer stabiel en kunnen gemakkelijk worden gelezen, geïnterpreteerd en gekopieerd. 

De gegevens van de wereld worden opgeslagen in gigantische datacenters, vaak zo groot als voetbalvelden, verspreid over de hele wereld. Naarmate de wereldwijde behoefte aan gegevensopslag toeneemt, worden uitgebreidere datacenters en enorme hoeveelheden energie essentieel om digitale informatieopslag mogelijk te maken. De stijgende kapitaal- en onderhoudskosten die nodig zijn om de honger naar gegevensopslag in de wereld te voeden, hebben geleid tot een behoefte aan duurzamere alternatieven voor gegevensopslag, zoals DNA-opslag. 

DNA-opslag vereist synthese, sequentiebepaling en inbedding van codes om tot 17 exabytes aan informatie per gram te coderen. Theoretisch betekent dit dat een koffiemok vol DNA de digitale informatie van de wereld zou kunnen opslaan. Wetenschappers kunnen al muziek, video's, afbeeldingen en tekst opslaan in DNA. Een gemakkelijke manier om DNA-gegevens te doorzoeken is echter essentieel om van DNA-gegevensopslag een levensvatbaar opslagalternatief te maken. 

Disruptieve impact 

Naarmate DNA-gegevensopslagtechnologie betaalbaarder en toegankelijker wordt, kunnen mensen mogelijk hun hele digitale leven - van foto's en video's tot medische dossiers en persoonlijke documenten - opslaan in een stukje DNA. Deze prestatie zou een oplossing kunnen bieden voor de groeiende bezorgdheid over het verlies van digitale gegevens als gevolg van hardwarestoringen of veroudering. Bovendien zou het een duurzamere en ruimtebesparende methode kunnen bieden om persoonlijke geschiedenissen voor toekomstige generaties te bewaren, aangezien DNA duizenden jaren kan meegaan als het op de juiste manier wordt bewaard.

Voor bedrijven kan opslag van DNA-gegevens een concurrentievoordeel bieden in het tijdperk van big data. Bedrijven genereren dagelijks enorme hoeveelheden gegevens, van klantinteracties tot interne processen, en de mogelijkheid om deze gegevens compact en duurzaam op te slaan, kan een doorbraak betekenen. Techreuzen als Google of Amazon zouden bijvoorbeeld exabytes aan gegevens kunnen opslaan in een ruimte die niet groter is dan een standaard kantoorruimte, waardoor hun fysieke voetafdruk en energieverbruik drastisch worden verminderd. Bovendien kan de lange levensduur van DNA-opslag zorgen voor het behoud van waardevolle bedrijfsgegevens.

De opslag van DNA-gegevens zou ook een cruciale rol kunnen spelen bij het bewaren van nationale archieven en kritieke informatie. Overheden beschikken over enorme hoeveelheden historische, juridische en demografische gegevens die langdurig moeten worden opgeslagen. De opslag van DNA-gegevens zou een oplossing kunnen bieden die niet alleen compact en duurzaam is, maar ook bestand is tegen cyberdreigingen, omdat DNA-gegevens niet in de traditionele zin kunnen worden gehackt.

Implicaties van opslag van DNA-gegevens

Bredere implicaties van de opslag van DNA-gegevens kunnen zijn: 

• Toekomstige exabyte-gegevensfaciliteiten helpen hun energie- en landuitgaven te verminderen door informatie om te zetten in een DNA-formaat. 
• Nieuwe soorten banen creëren voor wetenschappers in informatietechnologie (IT)-bedrijven om te helpen bij het beheer van op DNA gebaseerde IT- en opslagoplossingen. 
• Indirect een beter begrip van DNA-moleculen ontwikkelen en wetenschappers helpen bij het behandelen van genetische aandoeningen op medisch gebied (voor toepassingen zoals het genezen van cystic fibrosis). 
• Een nieuwe golf van digitale ongelijkheid, aangezien degenen die het zich kunnen veroorloven om deze technologie te gebruiken, superieure gegevensbewaring en -beveiliging zouden hebben, waardoor de digitale kloof mogelijk groter wordt.
• Meer investeringen in onderzoek en ontwikkeling op het gebied van DNA-technologie, waardoor nieuwe banen in de biotechnologie worden gecreëerd.
• Nieuwe wetgeving om het gebruik van en de toegang tot in DNA opgeslagen gegevens te reguleren, wat leidt tot een herdefinitie van gegevensprivacy en beveiligingsnormen.
• Een aanzienlijke vermindering van elektronisch afval naarmate de behoefte aan traditionele opslagapparaten afneemt, wat bijdraagt ​​aan een duurzamer technologisch landschap.

Vragen om te overwegen

• Denkt u dat opslag van DNA-gegevens ooit goedkoop genoeg zal zijn voor een gewone consument om te kopen? 
• Zijn er ethische problemen waarover wetenschappers zich zorgen moeten maken in hun streven naar meesterschap over genetische moleculen?