Если ученые взломают хранилище данных ДНК, Интернет поместится в рюмку

В интернете не хватает места. Все обновления Facebook, твиттеры и посты в Instagram, свистящие по воздуху, в конечном счете, нуждаются в физическом доме, но с учетом того, что «цифровая вселенная» должна вырасти до 16 зетабайт - это эквивалентно примерно 4 триллион DVD - к следующему году нам понадобится более совершенная система хранения. К счастью, природа уже предоставила нам чертовски эффективный способ: ДНК хранит безумные объемы информации в микроскопическом пространстве. Принимая это во внимание, команда исследователей Microsoft пытается использовать биологию, чтобы обуздать нашу зависимость от центров обработки данных.

Это впечатляющее усилие, и первые результаты обещают. Но, пожалуй, единственный способ получить представление о том, каким может быть существенный прорыв в хранении данных ДНК, - рассмотреть масштаб этого события. Сколько интернета может содержать ДНК одной клетки?

В документе, представленном на конференции ASPLOS 2016, посвященной созданию «архитектурной поддержки» для быстро расширяющейся цифровой вселенной, исследователи отмечают, что ДНК может содержать до 1 экзабайта (подумайте: весь каталог Netflix, в 3000 раз больше) в кубический миллиметр. Для сравнения, на сегодняшний день самыми плотными системами хранения данных являются магнитные ленты, которые вмещают всего 10 гигабайт на кубический миллиметр. Ранее предполагалось, что всего 4 грамма ДНК могут хранить все цифровые данные, которые мы создаем каждый год. Если мы посчитаем, что сейчас на Земле находится где-то около 15 зетабайт цифровой информации, нам потребуется около 15 кубических сантиметров, чтобы хранить все это в ДНК. Рюмка будет достаточно.

Эти цифры впечатляют, но они не являются неожиданностью. В конце концов, каждая из наших клеток содержит ДНК, кодирующую весь человеческий геном, массу нуклеотидов, которая, будучи раздробленной в микроскопическом кубе, займет около 6,9 кубических микрометров. С точки зрения хранения, это эквивалентно 6,9 гигабайтам - примерно 1725 копий нового сингла Дрейка «One Dance» или около двух копий нового Blu-Ray-качества Звездные войны: пробуждение силы, Если вам это не кажется значительным, имейте в виду, что количество ДНК, о котором мы говорим, не может быть видно даже невооруженным глазом. Теперь подумайте, сколько раз ваш iPhone объемом 8 ГБ указывал на то, что у вас недостаточно места для хранения.

Это не первый случай, когда ученые хранят цифровые данные в форме ДНК: в 2012 году команда ученых из Гарварда во главе с доктором философии Джорджем Черчем закодировала 70 миллиардов экземпляров своей книги Регенезис: как синтетическая биология перестроит природу и себя в ДНК в нуклеотидный формат. Полученная ДНК, заполненная данными, была достаточно маленькой, чтобы поместиться на миниатюре человека.

Помимо эффективности, что делает ДНК таким привлекательным вариантом хранения, так это тот факт, что он также невероятно долговечен. Как отметил Черч: «Вы можете бросить его где угодно, в пустыне или на своем заднем дворе, и он будет там 400 000 лет спустя».

Относительно этой философской точки зрения, исследователи Microsoft размышляли о будущем интернет-хранилища: «Хранилище на основе ДНК также имеет преимущество вечной актуальности: до тех пор, пока существует жизнь на основе ДНК, будут веские причины читать и манипулировать ДНК «.