Хранение данных ДНК: генетический код для переноса мировой цифровой информации

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 14 декабря 2021

Сводка статистики

Хранение данных ДНК, устойчивый и компактный метод хранения больших объемов данных, может изменить то, как мы обращаемся с цифровой информацией. По мере того, как эта технология становится все более доступной, она может обеспечить надежный и безопасный способ хранения всего, от личных фотографий до важных национальных архивов. Более широкие последствия этого сдвига могут варьироваться от создания новых рабочих мест в области биотехнологий до сокращения электронных отходов, изменяя при этом наш цифровой ландшафт.

Контекст хранения данных ДНК

Хранение данных ДНК относится к хранению цифровых данных в молекулах высокой плотности, которые хранят генетическую информацию. Хранилище на основе ДНК имеет множество преимуществ: оно надежное, компактное и может легко хранить большие объемы данных. Молекулы ДНК также очень стабильны и могут быть легко прочитаны, интерпретированы и скопированы. 

Мировые данные хранятся в гигантских центрах обработки данных, часто размером с футбольное поле, разбросанных по всему миру. По мере того, как глобальная потребность в хранении данных увеличивается, более крупные центры обработки данных и огромное количество энергии становятся необходимыми для хранения цифровой информации. Растущие капитальные и эксплуатационные расходы, необходимые для удовлетворения мирового спроса на хранилища данных, создали потребность в более устойчивых альтернативах хранения данных, таких как хранилище ДНК. 

Хранение ДНК требует синтеза, секвенирования и встраивания кодов для кодирования до 17 экзабайт информации на грамм. Теоретически это означает, что кофейная кружка, полная ДНК, может хранить всю цифровую информацию о мире. Ученые уже могут хранить музыку, видео, изображения и текст в ДНК. Тем не менее, простой способ просеивания данных ДНК необходим для того, чтобы сделать хранилище данных ДНК жизнеспособной альтернативой для хранения. 

Разрушительное воздействие 

По мере того, как технология хранения данных ДНК становится все более доступной и доступной, люди могут хранить всю свою цифровую жизнь — от фотографий и видео до медицинских записей и личных документов — в частице ДНК. Этот подвиг может обеспечить решение растущей проблемы потери цифровых данных из-за сбоя или устаревания оборудования. Кроме того, он может предложить более устойчивый и компактный метод сохранения личных историй для будущих поколений, поскольку ДНК может храниться тысячи лет при правильном хранении.

Для предприятий хранение данных ДНК может стать конкурентным преимуществом в эпоху больших данных. Компании ежедневно генерируют огромные объемы данных, от взаимодействия с клиентами до внутренних процессов, и возможность компактного и надежного хранения этих данных может изменить правила игры. Например, технологические гиганты, такие как Google или Amazon, могут хранить эксабайты данных в пространстве, не превышающем стандартную офисную комнату, что резко сокращает их физическую площадь и потребление энергии. Кроме того, долговечность хранения ДНК может обеспечить сохранность ценных данных компании.

Хранение данных ДНК также может сыграть решающую роль в сохранении национальных архивов и важной информации. Правительства располагают огромными объемами исторических, юридических и демографических данных, которые требуют длительного хранения. Хранение данных ДНК может стать решением, которое будет не только компактным и долговечным, но и устойчивым к киберугрозам, поскольку данные ДНК нельзя взломать в традиционном смысле.

Последствия хранения данных ДНК

Более широкие последствия хранения данных ДНК могут включать: 

• Помочь будущим центрам обработки данных в эксабайтах сократить расходы на энергию и землю за счет преобразования информации в формат ДНК. 
• Создание новых типов рабочих мест для ученых в компаниях, занимающихся информационными технологиями (ИТ), для помощи в управлении ИТ-решениями и решениями для хранения данных на основе ДНК. 
• Косвенно развивая более глубокое понимание молекул ДНК и помогая ученым лечить генетические расстройства в медицинских областях (например, для лечения кистозного фиброза). 
• Новая волна цифрового неравенства, поскольку те, кто может позволить себе использовать эту технологию, будут иметь превосходную защиту данных и безопасность, что потенциально увеличит цифровое неравенство.
• Увеличение инвестиций в исследования и разработки в области технологии ДНК, создание новых рабочих мест в области биотехнологии.
• Новое законодательство, регулирующее использование данных, хранящихся в ДНК, и доступ к ним, ведущее к пересмотру норм конфиденциальности и безопасности данных.
• Значительное сокращение электронных отходов по мере снижения потребности в традиционных устройствах хранения данных, что способствует более устойчивому технологическому ландшафту.

Вопросы для рассмотрения

• Считаете ли вы, что хранение данных ДНК когда-нибудь будет достаточно дешевым, чтобы его мог купить обычный потребитель? 
• Существуют ли этические проблемы, о которых ученые должны беспокоиться в своем стремлении овладеть генетическими молекулами?