آیا می توان از DNA برای ذخیره سازی داده استفاده کرد؟

به گزارش سیتنا، در دنیایی که حجم داده‌ها به‌طور تصاعدی در حال افزایش است، ذخیره‌سازی اطلاعات به چالشی بزرگ تبدیل شده است. مراکز داده سنتی با مصرف انرژی بالا و نیاز به نگهداری مداوم مواجه هستند. اما دانشمندان راهکاری انقلابی پیشنهاد داده‌اند: ذخیره‌سازی داده‌ها درون DNA.

DNA چیست و چگونه داده ذخیره می‌کند؟

DNA مولکولی است که اطلاعات ژنتیکی موجودات زنده را در خود ذخیره می‌کند. این مولکول از چهار باز تشکیل شده است: A، T، C و G. دانشمندان با ترجمه داده‌های دیجیتال (صفر و یک) به این چهار باز، امکان ذخیره‌سازی اطلاعات را در DNA فراهم کرده‌اند. به عنوان مثال، یک کپسول به اندازه یک قرص تیلنول می‌تواند ۵۰ پتابایت داده (معادل ۵۰,۰۰۰ آیفون) را ذخیره کند.

چگونه کار می‌کند؟

۱. ترجمه داده به DNA: داده‌های دیجیتال به دنباله‌های نوکلئوتیدی (بازهای A، T، C، G) ترجمه می‌شوند.
۲. سنتز DNA: رشته‌های DNA ساخته می‌شوند. شرکت‌ها از روش‌های مختلفی مانند پرینترهای جوهرافشان و تراشه‌های نیمه‌هادی برای این کار استفاده می‌کنند.
۳. ذخیره‌سازی: رشته‌های DNA در کپسول‌های فلزی مهر و موم می‌شوند تا از تخریب محافظت شوند.
۴. بازیابی داده: با استفاده از توالی‌یابی DNA (مانند تست‌های ۲۳andMe)، داده‌ها خوانده شده و به فرمت دیجیتال بازگردانده می‌شوند.

مزایای ذخیره‌سازی DNA

• چگالی بالا: حجم بسیار کوچک در مقایسه با ظرفیت ذخیره‌سازی
• ماندگاری: DNA می‌تواند هزاران سال دوام بیاورد
• کم‌مصرف: نیاز به انرژی بسیار کمتر از مراکز داده سنتی
• مقاومت در برابر منسوخ‌شدن: برخلاف DVD و VHS که منسوخ می‌شوند، DNA همیشه قابل خواندن است

چالش‌ها

• هزینه بالا: سنتز و توالی‌یابی DNA هنوز گران است
• سرعت: بازیابی داده‌ها از DNA کندتر از روش‌های سنتی است
• نیاز به استانداردسازی: شرکت‌ها هنوز به استاندارد مشترکی نرسیده‌اند

پیشرفت‌های اخیر

در سال ۲۰۲۰، شرکت‌ها اتحادیه DNA Data Storage Alliance را برای ایجاد استانداردها تشکیل دادند. در سال ۲۰۲۲، شرکت Catalog هشت نمایشنامه شکسپیر را در یک لوله آزمایش ذخیره کرد. همچنین فناوری «DNA computing» امکان جستجو در داده‌های ذخیره‌شده بدون تبدیل به کد دیجیتال را فراهم کرده است.

انتهای پیام