Jeszcze niedawno wizja przechowywania danych w DNA wydawała się pomysłem rodem z literatury science fiction. Dziś naukowcy pracują nad rozwiązaniem, które nie tylko pozwala zapisywać informacje w materiale genetycznym, ale także je usuwać i nadpisywać. Jeśli badania zakończą się sukcesem, możemy być świadkami jednej z największych zmian w historii technologii przechowywania danych.
Choć brzmi to jak prawdziwy kosmos, tak okazuje się całkiem prawdopodobnym rozwiązaniem. Naukowcy z University of Missouri podjęli się zadania, które jeszcze do niedawna wydawało się domeną science fiction. Postanowili stworzyć przepisywalny dysk twardy oparty na DNA. DNA samo w sobie jest już tak naprawdę nośnikiem informacji, w biologii znane jest jako nośnik życia zawierający instrukcje budowy organizmów żywych. Celem badaczy jest wykorzystać tę strukturę do kodowania standardowych informacji cyfrowych, czyli plików, zdjęć, a nawet dokumentów. Co więcej, w założeniu nie mówimy jedynie o zapisywaniu, ale także kasowaniu i ponownym nadpisywaniu danych, dokładnie jak na klasycznych dyskach twardych.
Okazuje się, że głównym problemem dotychczasowych metod przechowywania danych w DNA była ich jednorazowość. Mówiąc prościej, raz zapisane informacje nie mogły zostać już zmienione. Jednak badania zespołu z Missouri inspirowane są biologią wirusów i tak zwanego kodowania z przesunięciem ramki odczytu, który w naturze pozwala jednej sekwencji mRNA generować różne produkty białkowe. Dzięki temu zjawisku naukowcy mogą przekształcać klasyczne bity (0 i 1) w sekwencje zasad DNA (A, C, G, T) w sposób bardziej elastyczny niż było to do tej pory.
Zewnętrzne dyski SSD w naszej ofercie:
Jak miałby działać przepisywalny dysk DNA?
Kluczową nowością proponowaną przez badaczy jest właśnie możliwość modyfikowania danych po ich zapisaniu, co stanowi ogromną różnicę w porównaniu do wcześniejszych projektów, które bardziej przypominały archiwa niż aktywne nośniki pamięci. Aby osiągnąć takie rezultaty, badacze zaprojektowali miniaturowe urządzenia elektroniczne, które współpracuje z molekularnym detektorem. Gdy syntetyczne nici DNA przepływają przez detektor, zmiany ich ładunku elektrycznego są odczytywane i interpretowane przez oprogramowanie z powrotem jako ciągi binarne, które komputer potrafi przetworzyć na pliki.
Taka kombinacja elektroniki z biologią w teorii może otworzyć drzwi do zupełnie nowej klasy urządzeń pamięci masowej. Według założeń charakteryzowałyby się one ogromną gęstością zapisu z możliwością edycji w czasie rzeczywistym. Oznacza to tyle, że takie dane nie musiałyby być przechowywane na zawsze, ale mogłyby funkcjonować w sposób bardziej dynamiczny, podobnie jak jest to w przypadku dysków SSD czy dysków HDD.
Czy tak wygląda przyszłość zapisu danych?
Czysto teoretycznie, jeśli taka technologia zostałaby dopracowana i zminiaturyzowana, mogłaby z powodzeniem zastąpić w przyszłości wiele tradycyjnych nośników danych. Warto wiedzieć, że DNA zapisuje informacje w trzech wymiarach, co daje mu ogromne możliwości w kwestii pojemności, która znacznie przewyższa gęstość zapisu typowych nośników magnetycznych czy półprzewodnikowych.
Mimo wszystko to nadal tylko teoria. Omawiana technologia jest dopiero we wczesnej fazie eksperymentowania. Nie istnieją na chwilę obecną działające prototypy takich nośników, które przypominałyby dyski zewnętrzne lub np. pendrive. Choć sam pomysł brzmi jak prawdziwy przełom dla ludzkości, wyzwania związane z połączeniem biologii i techniki są znaczące i pełne wdrążenie takiego rozwiązania w codzienne życie pozostaje kwestią wielu lat – o ile w ogóle finalnie tak się stanie. Warto jednak pamiętać, że fantastyka bardzo często staje się z czasem rzeczywistością. To, co dziś wygląda jak futurystyczna wizja, może stać się fundamentem przyszłych centr danych. Jeśli wszystko się uda, DNA może w przyszłości stać się nowym standardem dla cyfrowego świata.
