تنها مقدار اندکی DNA توانایی ذخیره‌سازی کل محتوای اینترنت را دارد

اگر قرار باشد پیامی را برای شخصی در آینده ارسال کنید؛ این پیام را کجا ذخیره‌سازی می‌کنید؟ دیسک‌های بلوری، حافظه‌های فلش؟ هیچ‌یک راه‌کار جالبی نیستند. اگر به دنبال یک راه‌کاری ذخیره‌سازی طولانی مدت هستید، باید با کپسول‌های DNA (دئوکسی‌ریبونوکلئیک‌اسید) آشنا شوید. دکتر رابرت گراس می‌گوید: «این تفکر که ما برای همیشه توانایی ذخیره‌سازی اطلاعات را داریم، یک تفکر خدشه‌پذیر است. هارددیسک‌ها و منابع فیزیکی اطلاعات همچون کتاب‌ها به مرور زمان پوسیده و فرسوده می‌شوند. من برای مدت‌های طولانی به دنبال راه‌کاری برای ذخیره‌سازی طولانی مدت اطلاعات بودم. جواب من در DNA پنهان شده بود.»

مطلب پیشنهادی

یک پتابایت ظرفیت ذخیره‌سازی

مغز انسان توانایی نگه‌داری کل محتوای اینترنت را دارد

در سال 2012 تحقیقی انجام شد که نشان داد، شما این توانایی را دارید تا یک مگابایت اطلاعات را به درون DNA منتقل کرده و دومرتبه آن‌را بخوانید. DNA زبان خاص خودش را دارد و در قالب توالی نوکلئوتیدها (A,B,C,D)  نوشته می‌شود که در این حالت A و B معادل صفر و C و D معادل یک در نظر گرفته می‌شوند. به زبان ساده شبیه به حالت باینری در دنیای کامپیوترها عمل می‌کند که در آن اطلاعات در قالب صفرها و یک‌ها شکسته می‌شوند. البته هرگونه آسیبی که به DNA وارد شود باعث به وجود آمدن حفره‌ای در داده‌ها می‌شود،  در نتیجه تیم یک روش تصحیح خطا را ابداع کرده‌ و آن‌را کد Reed-Solomon نام‌گذاری کرده‌اند. این کد تصحیح خطا شامل مجموعه بلوک‌هایی است که برای بازسازی بیت‌های درهم مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما DNA این توانایی را دارد تا مقدار بسیار زیادی از اطلاعات را در یک فضای کوچک ذخیره‌سازی کند.

مطلب پیشنهادی

آزمايش دی‎ان‎ای، تهديد جدیدی برای حفظ حريم خصوصی

چه اتفاقی می‌افتد اگر شبکه‎های اجتماعی به اطلاعات ژنتیکی ما دست یابند؟

گراس در این ارتباط گفته است: « به لحاظ تئوری، یک گرم DNA توانایی ذخیره‌سازی 455 اگزابایت اطلاعات را دارد. این مقدار برای ذخیره‌سازی کل داده‌های گوگل، فیس‌بوک و هر شرکت بزرگ فناوری کافی است. جالب آن‌که باز هم بخشی از آن فضا خالی خواهد ماند. در گذشته نیز مطالعاتی پیرامون DNA انجام شده بود؛ اما مشکلی در بطن آن مطالعات مستتر شده بود. مطالعات قبلی پایداری اطلاعات به مرور زمان را مورد بررسی قرار نداده بودند. موضوعی که خود عامل بسیار مهمی در این زمینه به شمار می‌رود.» اما گراس همراه با شریک تحقیقاتی خود راینهارد هکل در مؤسسه تحقیقاتی ETH زوریخ سوئیس به دستاورد مهمی در این زمینه دست پیدا کرده‌اند. به گونه‌ای که به روشی دست یافته‌اند که نه تنها توانایی ذخیره‌سازی محتوای ویکی‌پدیا و فیس‌بوک را داخل یک لوله آزمایشی کوچک دارد، بلکه توانایی ذخیره‌سازی همیشگی این اطلاعات را خواهد داشت.

گراس در این ارتباط گفته است: « من این ایده را از فسیل‌های باستانی الهام گرفته‌ام. ایده‌ای که در آن DNA حیوانات از پایداری بسیار بالایی برخوردار بوده و بعد از گذشت مدت زمان طولانی بازهم قابل استفاده است.» البته DNA در واکنش با آب و اکسیژن از میان می‌رود، اما با سنتز DNA در شیشه‌های پایدار می‌توان از افت کیفیت آن‌ها جلوگیری به عمل آورد. این روش حفظ اطلاعات کامل نبود. اما هکل با راه‌کار خود توانست این مشکل را برطرف کند. هکل با ایده اضافه کردن افزونگی درون DNA به میدان آمد. به‌طوری که اگر شما بخشی از اطلاعات را از دست دادید توانایی بازیابی آن‌ها را داشته باشید. آن‌ها برای آزمایش کپسول خود آن‌را در یک موقعیت شبیه‌سازی شده 500 تا یک میلیون سال قرار دادند تا عملکرد آن‌‌را بررسی کنند. در این روش DNA به مدت یک هفته در دمای 90، 65 و 70 درجه سانتی‌گراد قرار گرفت  تا روند پیر شدن در آن‌ شبیه‌سازی شود. آزمایش آن‌ها نشان داد که هیچ‌گونه اتفاقی برای اطلاعات رخ نمی‌دهد. به عبارت دقیق‌تر اگر DNA در دمای 10 درجه سانتی‌گراد قرار گیرد، به مدت 2000 سال همچنان قابل استفاده خواهد بود. حال به پرسش بعدی می‌رسیم و آن این است که این DNA قرار است چه نوع اطلاعات و محتوایی را درون خود ذخیره‌سازی کند.