Przechowywanie danych DNA: kod genetyczny do przechowywania cyfrowych informacji z całego świata

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 14 grudnia 2021 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Przechowywanie danych DNA, zrównoważona i kompaktowa metoda przechowywania dużych ilości danych, może zmienić sposób, w jaki obchodzimy się z informacjami cyfrowymi. W miarę jak technologia ta stanie się bardziej dostępna, może zapewnić trwały i bezpieczny sposób przechowywania wszystkiego, od osobistych zdjęć po najważniejsze archiwa krajowe. Szersze konsekwencje tej zmiany mogą sięgać od stworzenia nowych możliwości zatrudnienia w biotechnologii po ograniczenie ilości odpadów elektronicznych, zmieniając przy tym nasz cyfrowy krajobraz.

Kontekst przechowywania danych DNA

Przechowywanie danych DNA odnosi się do przechowywania danych cyfrowych w cząsteczkach o wysokiej gęstości, które przechowują informacje genetyczne. Pamięć masowa oparta na DNA ma wiele zalet: jest zrównoważona, kompaktowa i może z łatwością przechowywać duże ilości danych. Cząsteczki DNA są również bardzo stabilne i można je z łatwością odczytywać, interpretować i kopiować. 

Dane z całego świata są przechowywane w gigantycznych centrach danych, często wielkości boisk piłkarskich, rozproszonych po całym świecie. Wraz ze wzrostem globalnego zapotrzebowania na przechowywanie danych, do przechowywania informacji cyfrowych niezbędne stają się coraz większe centra danych i ogromne ilości energii. Rosnące koszty kapitału i utrzymania wymagane do zaspokojenia światowego zapotrzebowania na przechowywanie danych stworzyły zapotrzebowanie na bardziej zrównoważone alternatywy do przechowywania danych, takie jak przechowywanie DNA. 

Przechowywanie DNA wymaga syntezy, sekwencjonowania i osadzania kodów w celu zakodowania do 17 eksabajtów informacji na gram. Teoretycznie oznacza to, że kubek kawy pełen DNA mógłby przechowywać cyfrowe informacje z całego świata. Naukowcy mogą już przechowywać muzykę, filmy, zdjęcia i tekst w DNA. Jednak łatwy sposób przeglądania danych DNA jest niezbędny, aby przechowywanie danych DNA stało się realną alternatywą przechowywania. 

Zakłócający wpływ 

W miarę jak technologia przechowywania danych DNA stanie się bardziej przystępna cenowo i dostępna, ludzie będą mogli przechowywać całe swoje cyfrowe życie – od zdjęć i filmów po dokumentację medyczną i dokumenty osobiste – w cząstce DNA. To osiągnięcie może stanowić rozwiązanie rosnącego problemu utraty danych cyfrowych z powodu awarii sprzętu lub jego starzenia się. Co więcej, mogłoby to zapewnić bardziej zrównoważoną i zajmującą mniej miejsca metodę zachowywania historii osobistych dla przyszłych pokoleń, ponieważ DNA może przetrwać tysiące lat, jeśli jest właściwie przechowywane.

Dla przedsiębiorstw przechowywanie danych DNA może zapewnić przewagę konkurencyjną w erze dużych zbiorów danych. Firmy codziennie generują ogromne ilości danych, począwszy od interakcji z klientami po procesy wewnętrzne, a możliwość przechowywania tych danych w zwarty i trwały sposób może zmienić zasady gry. Na przykład giganci technologiczni, tacy jak Google czy Amazon, mogliby przechowywać eksabajty danych na powierzchni nie większej niż standardowe pomieszczenie biurowe, drastycznie zmniejszając swój rozmiar fizyczny i zużycie energii. Co więcej, trwałość przechowywania DNA może zapewnić zachowanie cennych danych firmy.

Przechowywanie danych DNA mogłoby również odegrać kluczową rolę w ochronie archiwów krajowych i kluczowych informacji. Rządy przechowują ogromne ilości danych historycznych, prawnych i demograficznych, które wymagają długoterminowego przechowywania. Przechowywanie danych DNA mogłoby zapewnić rozwiązanie, które byłoby nie tylko kompaktowe i trwałe, ale także odporne na zagrożenia cybernetyczne, ponieważ danych DNA nie można zhakować w tradycyjnym sensie.

Konsekwencje przechowywania danych DNA

Szersze konsekwencje przechowywania danych DNA mogą obejmować: 

• Pomaganie przyszłym obiektom przetwarzania danych w eksabajtach ograniczać wydatki na energię i grunty poprzez konwersję informacji do formatu DNA. 
• Tworzenie nowych rodzajów miejsc pracy dla naukowców w firmach informatycznych (IT) w celu pomocy w zarządzaniu rozwiązaniami IT i pamięciowymi opartymi na DNA. 
• Pośrednio pogłębianie wiedzy na temat cząsteczek DNA i pomaganie naukowcom w leczeniu zaburzeń genetycznych w medycynie (do zastosowań takich jak leczenie mukowiscydozy). 
• Nowa fala nierówności cyfrowych, ponieważ ci, których stać na korzystanie z tej technologii, mieliby lepszą ochronę i bezpieczeństwo danych, co potencjalnie pogłębiłoby przepaść cyfrową.
• Zwiększone inwestycje w badania i rozwój technologii DNA, generujące nowe możliwości zatrudnienia w biotechnologii.
• Nowe przepisy regulujące wykorzystanie danych przechowywanych w DNA i dostęp do nich, prowadzące do ponownego zdefiniowania norm dotyczących prywatności i bezpieczeństwa danych.
• Znacząca redukcja ilości odpadów elektronicznych w miarę zmniejszania się zapotrzebowania na tradycyjne urządzenia pamięci masowej, przyczyniając się do bardziej zrównoważonego krajobrazu technologicznego.

Pytania do rozważenia

• Czy uważasz, że przechowywanie danych DNA będzie kiedykolwiek wystarczająco tanie, aby zwykły konsument mógł je kupić? 
• Czy istnieją problemy etyczne, którymi naukowcy muszą się martwić w dążeniu do opanowania molekuł genetycznych?