Учёные из Гарварда записали 643 килобайта данных в молекулу ДНК

[Вадимка]

Учёные из Гарварда записали 643 килобайта данных в молекулу ДНК

Молекулы ДНК — это идеальный носитель информации: они фантастически компактны, стабильны, энергетически эффективны и надёжны: доказанная продолжительность хранения информации в ДНК составляет 3,5 миллиарда лет. Четыре грамма молекул ДНК, теоретически, могут вместить всю информацию, созданную человечеством за год.

Неудивительно, что учёные упорно пытаются найти удобный способ записи и считывания информации из ДНК. Два года назад биологи из Гонконга сумели внедрить в клетку бактерии E.coli синтетическую ДНК с несколькими килобайтами зашифрованной информации. В одном грамме бактерий около 10 млн клеток, а информационная плотность такого хранилища можно оценить в 900 ТБ на 1 грамм бактерий.

Сейчас специалисты из Кембриджского университета под руководством Джорджа Чёрча (George Church) бросили вызов китайским коллегам и поставили новый рекорд по количеству информации, внедрённой в синтетическую ДНК. Они смогли записать текст целой книги в 1 пикограмм молекул (пикограмм — одна триллионная грамма). Научная работа опубликована 16 августа 2012 года в журнале Science.

Для кодирования информации в ДНК используется четверичная система счисления, по количеству нуклеотидов (0 = A, 1 = T, 2 = C, 3 = G). Специалисты из Китайского университета Гонконга переводили текст в цифры по таблице ASCII (i = 105; G = 71; E = 69; M = 77), затем в четверичную систему (105 → 1221; 71 → 0113; 69 → 0111; 77 → 0131), а потом в цепочку нуклеотидов.

iGem → 1221011301110131 → ATCTATTGATTTATGT

Специалисты из Гарварда использовали другой метод. Во-первых, они принципиально отказались от использования живых организмов, а внедряли синтетическую ДНК в молекулу, сгенерированную на коммерческом ДНК-чипе. Таким образом, записанная информация не может быть потеряна из-за генетических мутаций при эволюции организма-носителя.

Во-вторых, они кодировали не текст ASCII, а бинарный код — последнюю книгу Чёрча, с сохранением форматирования HTML и иллюстраций JPEG. Перед записью код разбили на 96-битные блоки. Общий объём записанной информации составил 54898 таких блоков, то есть примерно 643 килобайта, включая служебную информацию — 19-битный уникальный адрес каждого блока (на диаграмме внизу он изображён красным цветом).

В данном эксперименте достигнута информационная плотность записи 5,5 петабит на кубический миллиметр. Такой показатель плотности информации можно сравнить с передовыми разработками в области квантовой голографии, но если там требуется создание экстремально низких температур, то молекулы ДНК отлично себя чувствуют при комнатной температуре. «Вы можете бросить их где хотите, в пустыне или у себя во дворе, и они будут там через 400 тысяч лет», — говорит профессор Чёрч.

Запись и считывание информации, то есть синтез и секвенирование ДНК, конечно, происходит гораздо медленнее, чем запись и считывание магнитных или оптических накопителей. Поэтому биологические молекулы больше приспособлены для долговременного хранения больших объёмов данных, а не для частого считывания.

Источник

[D_Master]

"640 килобайт хватит всем"

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

В ~13 грамм материала можно упихать зеттабайт данных. Пожалуй отведу небольшой кусок своей тушки под инфу =). Буду ходячим файлообменником =). Остается только найти способ быстрого считывания этих данных.

[mikhan]

StReLoK>LINUX 4 EVER MNEMONIC, смотрите на экранах в 2030 году

[olegsus]

643 килобайта данных в молекулу ДНК

получается от моей флешки больше толку чет от молекулы днк

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

mikhan

Ага =). Викиликс буду таскать на себе.

[D_Master]

Нужно будет хитрое шифрование придумать, а то ФБР-овцы повяжут, засунут два провода и всё, прощайте, пароли, явки, свидания)

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

olegsus

Сравни размеры флэшки и размер молекулы ДНК. Если взять тот же объем - то получится что тебе потребуется пара грузовиков обычных флэшек.

[olegsus]

практическое применение какое? флушку можно в карман положить (хоть пусть и два гига на ней, а не 900... ТБ)

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

olegsus

2 основные фичи технологии:

1. Сверх надежность - данные сохраняются неопределенно долго.

2. Очень высокая плотность записи - зеттабайт в 13 граммах.

Минусы технологии:

1. Чтение ну очень медленное (пока)

2. Дорого (пока)

Практическое применение - энциклопедии всякие, сохранение данных во всяких неожиданных местах.

[olegsus]

все равно от моей флешки больше толку на данный момент))

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

olegsus

Пока да. Но нужно двигаться в ногу со временем.

[ulchi]

жду что-нибудь, наподобие сиди-привода. ДНК-привод Х4, круто. выезжает лоток, кладешь туда днк и смотришь кино. пожатое в mpeg4. много кина.

[Вадимка]

жду что-нибудь, наподобие сиди-привода. ДНК-привод Х4, круто. выезжает лоток, кладешь туда днк и смотришь кино. пожатое в mpeg4. много кина.

Не, не так. Видишь незнакомую девушку на улице, она тебе кивает. Ты к ней подходишь и целуешь взасос, потом идёшь домой, открываешь ДНК-привод X4, плюёшь туда, смотришь CAMRip "Неудержимых 7". The DNA Bay.

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

Вот идешь по улице, и видишь 2ух торчков со шприцами. А это не торчки, это агенты переносящие зеттабайты данных.

[Sheogorath]

А Джонни-мнемоник всего то 80 гбайт в башке носил, лошара.

[ChIT]

Меня интересует, а как же Сколково?

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

ChIT

А что Сколково ? Мне лично пофигу где изобрели, важна лишь тех. составляющая открытия.

[das Kain]

ChIT, Вас на нем заклинило?

[ChIT]

das Kain

На чьи деньги строится этот научный Мордор?

[Artur]

А Джонни-мнемоник всего то 80 гбайт в башке носил, лошара.

*pactalom

[Neoki]

Без фото ничего не понял. Как выглядит то? Как юзать?

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

Neok

Фото не будет. Как ты молекулу будешь фотографировать ? Разве что у тебя есть офигенный цифровой микроскоп...

[Neoki]

Как ее тогда вообще носить и коннектить, не разумею)

[StReLoK>LINUX 4 EVER,]

Neok

Пока её коннектят к вагону и маленькой тележке оборудования. Вот когда упихают всё это счастье в адекватные размеры - получит распостронение.