Ce este stocarea datelor ADN? Este viitorul stocării?

De-a lungul deceniilor, tehnologia de stocare a evoluat și s-a îmbunătățit. S-a mutat de la CD-uri și dischete la unități hard și solid-state. Dar totuși, avem o problemă: cantitatea de stocare disponibilă și produsă nu poate face față datelor pe care le continuăm să le producem.

Deci, stocarea ADN-ului ar rezolva problema? Pot fi stocate datele în ADN?

Ce este stocarea datelor ADN?

Stocarea datelor ADN este procesul de utilizare a moleculelor de ADN ca mediu de stocare. Spre deosebire de formele optice și magnetice ale tehnologiilor de stocare prezente astăzi, datele ADN nu vor fi stocate în cifre binare (adică, 1 și 0). În schimb, ele ar fi codificate în baze de nucleotide ADN (A, C, G, T) și stocate. Aceste fire sunt apoi convertite în cifre binare atunci când este necesar.

În prezent, există peste 11 trilioane de gigaocteți de date, cu cel puțin 2,5 milioane de gigaocteți adăugați în fiecare zi. Suporturile de stocare a datelor disponibile în lume nu pot ține pasul cu această creștere masivă. Depozitarea ADN-ului este o soluție la această problemă de stocare.

Cum funcționează stocarea datelor ADN?

ADN înseamnă acid dezoxiribonucleic. Este o moleculă organică complexă care poartă informația genetică a unui lucru viu. Se găsește la toți oamenii și stochează informații precum culoarea pielii, culoarea ochilor, înălțimea și alte trăsături fizice și biologice.

O spirală ADN are perechi multiple și alternante de patru baze unice. Acestea sunt adenina (A), guanina (G), citozina (C) și timina (T). Aceste baze sunt atașate spiralei ADN în perechi, numite perechi de baze. Cele două perechi de baze sunt adenină-timină și guanină-citozină.

Datele sunt stocate în cifre binare (1s și 0s) în calculul tradițional. În stocarea datelor ADN, cele patru baze nucleotidice (A, C, G, T) stochează și codifică datele. Informația este stocată în permutări a trei baze nucleotide, numite codoni.

Stocarea ADN-ului cuprinde trei procese: codificarea datelor, sintetizarea și stocarea acestora și decodificarea acestora. Codurile binare care conțin informații sunt traduse în coduri ADN sau codoni folosind un algoritm. Acestea sunt apoi depozitate într-un recipient într-un mediu răcoros și reglat. Informația care poartă ADN-ul poate fi înghețată în soluție, stocată sub formă de picături sau stocată pe cipuri de siliciu.

Oamenii de știință lucrează pentru ca citirea stocării ADN-ului să fie mai rapidă și mai puțin costisitoare. De acum, datele stocate în ADN trebuie duse la laborator pentru a fi decodificate în informații binare fără erori și durează mult timp.

Ca atare, poate dura ceva timp înainte ca dispozitivele de stocare a datelor ADN să devină dispozitive ieftine ușor disponibile pe care publicul le va folosi.

Se fac mai multe cercetări în tehnologia de stocare a ADN-ului și încă nu va răsturna cu ușurință metodele de stocare existente. Dar în câțiva ani, pe măsură ce se fac mai multe cercetări și progrese tehnologice, datele vor fi stocate în ADN, rezolvând problemele de spațiu, securitate și degradare.

Care este capacitatea de stocare a stocării datelor ADN?

Stocarea datelor ADN este soluția preferată pentru problema deficitului de stocare, deoarece poate stoca cantități mari de date într-un spațiu foarte mic. Un gram de ADN poate stoca 215 petabytes de date. Un petabyte este 1.024 terabytes. Deci un gram de ADN poate stoca aproximativ 220.160 terabytes.

Comparați asta cu tehnologia actuală: un hard disk de un terabyte cântărește aproximativ 400 de grame. Deci, pentru a stoca cantitatea echivalentă de date pe care o păstrează un gram de ADN, aveți nevoie de mai mult de 88 de milioane de grame de hard disk.

Cu aceste informații, cercetătorii spun că toate datele din lume în acest moment pot încăpea într-o cutie de pantofi folosind stocarea datelor ADN.

Care sunt avantajele stocării datelor ADN?

Utilizarea stocării ADN ca mediu de stocare vine cu multe beneficii față de stocarea digitală. Oferă capacitate mare de stocare a datelor, o durată de viață considerabil mai lungă decât alte forme de stocare, compactitate, susceptibilitate scăzută la defecțiuni tehnice și electrice și replicabilitate.

Densitatea de depozitare

Principalul avantaj al stocării ADN-ului față de alte medii de stocare este densitatea de stocare. Chiar dacă tu stocați-vă datele de la distanță pe cloud sau NAS, acestea sunt încă stocate în servere mari și centre de date. Aceste centre de date sunt la fel de mari ca stadioane de fotbal și costă miliarde de dolari pentru a construi și întreține. Nu este același lucru cu stocarea datelor ADN.

Stocarea datelor ADN vă permite să stocați cantități masive de date într-un spațiu foarte compact. Prin urmare, reducerea problemelor legate de spațiu, cheltuielile de întreținere și lipsa echipamentelor de depozitare.

Durabilitate

Echipamentele de stocare digitală disponibile astăzi sunt departe de a fi durabile. Toți sunt predispuși la degradare și degradare. Decăderea digitală este descompunerea treptată a datelor stocate pe un computer, afectând milioane de oameni în fiecare an.

ADN-ul are un timp de înjumătățire de 500 de ani. Atunci când sunt stocate într-un mediu optim și reglementat, datele stocate în ADN pot fi disponibile pentru sute de ani.

Replicabilitate

Din cauza degradării datelor, datele din centrele de date trebuie să fie copiate și transferate pe alt hardware după perioade de timp pentru a păstra informațiile stocate. Acest proces este adesea greoi.

Datele stocate în ADN pot fi reproduse cu ușurință. O metodă pe care oamenii de știință au testat-o ​​este să introducă ADN-ul cu informațiile stocate într-o bacterie. Această bacterie se reproduce apoi—pe cont propriu—altă generație de bacterii care posedă aceleași informații stocate în primul ADN fără erori sau pierderi.

Este stocarea datelor ADN viitorul stocării?

Sincer, da. Stocarea datelor ADN cu siguranță bifează toate căsuțele de soluție pentru problemele de stocare de astăzi. Este deja utilizat astăzi de companiile care doresc să păstreze arhive extinse de informații care nu trebuie accesate în mod regulat.

Din păcate, va trece ceva timp până când stocarea ADN-ului să devină o opțiune de stocare obișnuită și accesibilă, disponibilă publicului. Între timp, trebuie să alegem cu atenție cel mai bun format de stocare pentru stocarea pe termen lung a datelor.

Hard disk-uri, SSD-uri, unități flash: cât timp va dura mediul dvs. de stocare?

Citiți în continuare

Despre autor