По мнению ученых, самым лучшим накопителем для любой информации являются молекулы ДНК. Более детально мнение ученых о молекулах ДНК как о самом лучшем накопителе для любого вида информации, изучали журналисты раздела "Наука" издания "Биржевой лидер".
Американский ученый Винтон Серф, лауреат премии Тьюринга и один из создателей сети Интернет, заявил, что все традиционные носители информации являются очень уязвимыми. По мнению ученого, продолжая их использовать, человечество приближает тем самым наступление эпохи "мрачного цифрового средневековья". Серф подчеркнул, что люди беспечно сбрасывают все свои данные на то, что однажды может превратиться в информационную "черную дыру".
В этой связи в настоящее время одной из наиболее важных технологических задач, требующей, к тому же очень быстрого решения, является поиск каких-то новых, альтернативных известным сейчас, источников информации. Сегодня одной из наиболее перспективных технологий является технология кодирования информации в молекулах ДНК. Преимущества данного носителя очевидны: молекула ДНК очень компактная, и вместе с тем, она чрезвычайно вместительная. В частности, весящий всего лишь 28 граммов молекулярный диск способен вместить в себя свыше 300 терабайт информации. Для сравнения стоит напомнить, что у всех существующих в настоящее время устройств объем памяти не превышает 5 терабайт.
Еще одним, очень важным моментом, демонстрирующим преимущество данного носителя, является возможность длительного хранения информации в молекуле ДНК - если их хранить в темном и прохладном месте, то они без проблем могут сохранять записанную на них информацию веками, тогда как жесткие диски служат не более 50 лет. Для того чтобы хранить информацию, записанную на молекулярных носителях, не требуется (в отличие от жестких дисков) электрической энергии.
Ученые шутят, что природа на протяжении 3,5 миллиарда лет использует для передачи информации именно молекулы ДНК, и это является самым лучшим доказательством того, насколько надежной является данная система. Например, из останков доисторических животных, возраст которых составляет несколько десятков тысяч лет, ученые добывают дезоксирибонуклеиновую, причем хранящаяся на ней информация поддается расшифровке.
Для того чтобы внести информацию в клетку ДНК, можно воспользоваться тем же способом, который используется для преобразования информации перед процессом ее загрузки на жесткий диск. Однако если в случае с привычным всем компьютером используются нули и единицы, то в ДНК присутствуют четыре нуклеотида – A, C, G и Т которые являются ее основой.
Каждому из данных нуклеотидов соответствует определенная последовательность компонентов, выстраивая при помощи химических реакций в определенном порядке, образуя при этом цепь: по словам ученых, этот процесс напоминает нанизывание жемчуга на нить. При этом для того, чтобы декодировать данные, применяется обычный спектрометр – данное устройство используется во всех мировых лабораториях для того, чтобы считывать последовательности ДНК.
Швейцарскими учеными были представлены новые доказательства эффективности молекул ДНК как носителей данных.
В ходе проходившей в Бостоне с 16 по 20 августа выставки американского химического общества, специалисты из Швейцарского федерального технологического института представили новейшие доказательства того, насколько эффективными являются молекулярные носители данных. Команда исследователей, возглавляемая профессором Робертом Грассом, продемонстрировала в Бостоне оригинальные ДНК-диски. Ученые поместили в рамках эксперимента молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты в сферы из диоксида кремния (данное вещество, напомним, может храниться столетиями).
В течение недели ученые нагревали до температуры 70 градусов ДНК-версии текстов, моделируя тем самым процесс старения: данные условия соответствуют хранению информации при температуре 10 градусов на протяжении 2 тысяч лет. Специалисты отметили – если температуру хранения понизить до -18 градусов, то записанные на молекулу ДНК данные можно хранить несколько миллионов лет – их состояние не измениться.
Ученые из Швейцарского федерального технологического института закодировали на молекулярный носитель информации 1291 килобайт с текстом Архимеда (10-й век) и 83 килобайте текста Швейцарского федерального устава: после того, как записанная на ДНК информация была декодирована, все данные удалось воспроизвести без ошибок.
Ученые работают над поиском метода, позволяющего маркировать определенные информационные блоки в цепочке ДНК.
В настоящее время Грасс и его коллеги очень близко подошли к решению еще одной проблемы – необходимо найти метод, при помощи которого можно будет искать в цепи ДНК конкретные данные. Ученый объяснил, что в хранилище ДНК у вас находится капля воды, в которой плавают молекулы с закодированной на них информацией. Пока что есть возможность прочитать все содержимое данной капли целиком, однако найти какой-то конкретный файл пока еще не представляется возможным. В этой связи специалисты работают над разработкой способа, при помощи которого можно было бы маркировать те или иные блоки информации, хранящейся в цепочке ДНК.
