Зберігання даних ДНК: генетичний код для зберігання цифрової інформації світу

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• 14 Грудня, 2021

Короткий огляд

Зберігання даних ДНК, стійкий і компактний метод зберігання великих обсягів даних, може змінити наш спосіб обробки цифрової інформації. Оскільки ця технологія стає доступнішою, вона може забезпечити надійний і безпечний спосіб зберігання всього, від особистих фотографій до важливих національних архівів. Більш широкі наслідки цієї зміни можуть варіюватися від створення нових робочих місць у біотехнологіях до зменшення електронних відходів, змінюючи наш цифровий ландшафт у процесі.

Контекст зберігання даних ДНК

Зберігання даних ДНК означає зберігання цифрових даних у молекулах високої щільності, які зберігають генетичну інформацію. Сховище на основі ДНК має багато переваг: воно надійне, компактне та може легко зберігати великі обсяги даних. Молекули ДНК також дуже стабільні, їх можна з легкістю читати, інтерпретувати та копіювати. 

Світові дані зберігаються у гігантських центрах обробки даних, часто розміром із футбольні поля, розкиданих по всьому світу. Оскільки глобальна потреба в зберіганні даних зростає, більші центри обробки даних і величезна кількість енергії стають необхідними для зберігання цифрової інформації. Зростання капітальних витрат і витрат на технічне обслуговування, необхідних для задоволення світового апетиту до зберігання даних, породило потребу в більш стійких альтернативах для зберігання даних, таких як зберігання ДНК. 

Зберігання ДНК вимагає синтезу, секвенування та вбудовування кодів для кодування до 17 ексабайт інформації на грам. Теоретично це означає, що чашка кави, повна ДНК, може зберігати цифрову інформацію світу. Вчені вже можуть зберігати музику, відео, зображення та текст у ДНК. Проте простий спосіб аналізу даних ДНК має важливе значення для того, щоб зробити зберігання даних ДНК життєздатною альтернативою для зберігання. 

Руйнівний вплив 

Оскільки технологія зберігання даних ДНК стає доступнішою та доступнішою, люди можуть зберігати все своє цифрове життя – від фотографій і відео до медичних записів та особистих документів – у частинці ДНК. Цей подвиг міг би вирішити зростаючу стурбованість втратою цифрових даних через збій або старіння апаратного забезпечення. Крім того, він міг би запропонувати більш стійкий і економний метод збереження особистої історії для майбутніх поколінь, оскільки ДНК може зберігатися тисячі років за умови належного зберігання.

Для бізнесу зберігання даних ДНК може запропонувати конкурентну перевагу в епоху великих даних. Компанії щодня генерують величезні обсяги даних, від взаємодії з клієнтами до внутрішніх процесів, і можливість зберігати ці дані компактно та довговічно може кардинально змінити ситуацію. Наприклад, такі технологічні гіганти, як Google або Amazon, можуть зберігати ексабайти даних у просторі, не більшому за звичайну офісну кімнату, різко зменшуючи фізичну площу та споживання енергії. Крім того, довговічність зберігання ДНК може забезпечити збереження цінних даних компанії.

Зберігання даних ДНК також може відігравати вирішальну роль у збереженні національних архівів та важливої ​​інформації. Уряди зберігають величезну кількість історичних, правових і демографічних даних, які потребують тривалого зберігання. Зберігання даних ДНК може забезпечити рішення, яке є не тільки компактним і надійним, але й стійким до кіберзагроз, оскільки дані ДНК не можуть бути зламані в традиційному розумінні.

Наслідки зберігання даних ДНК

Більш широкі наслідки зберігання даних ДНК можуть включати: 

• Допомагаючи майбутнім об’єктам ексабайтної обробки даних зменшити витрати енергії та землі шляхом перетворення інформації у формат ДНК. 
• Створення нових типів робочих місць для вчених у компаніях інформаційних технологій (ІТ) для допомоги в управлінні ІТ та рішеннями для зберігання на основі ДНК. 
• Опосередковано розвивати краще розуміння молекул ДНК і допомагати вченим лікувати генетичні розлади в медицині (для таких застосувань, як лікування муковісцидозу). 
• Нова хвиля цифрової нерівності, оскільки ті, хто може дозволити собі використовувати цю технологію, матимуть кращий рівень збереження та безпеки даних, потенційно розширюючи цифровий розрив.
• Збільшення інвестицій у дослідження та розробки технології ДНК, що створює нові робочі місця в біотехнології.
• Нове законодавство, яке регулює використання та доступ до даних, що зберігаються в ДНК, призводить до перегляду норм конфіденційності та безпеки даних.
• Значне зменшення електронних відходів, оскільки потреба в традиційних пристроях зберігання даних зменшується, що сприяє створенню більш стійкого технологічного середовища.

Питання для розгляду

• Як ви думаєте, чи буде коли-небудь зберігання даних ДНК достатньо дешевим для звичайного споживача? 
• Чи існують етичні проблеми, про які вченим варто турбуватися в їхньому прагненні до панування над генетичними молекулами?