ذخیره سازی داده در رشته های DNA

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان، به نقل از «technologyreview»؛ در دنیایی که اطلاعات، آن را احاطه کرده اند، DNA یک شیوه ی مناسب و متراکم برای ذخیره سازی آنها به حساب می آید. برای مثال داده های روی همه ی تلفن های هوشمند، رایانه ها و سرورهای موجود را می توان در کدهای ژنتیکی قرار داد. به علاوه DNA بسیار پایدار است و تا زمانی که خشک و خنک نگهداری شود، قادر است محتوای ذخیره شده را برای هزاران سال حفظ کند.

یک استارت آپ آمریکایی به نام کاتالوگ تکنولوژی (Catalog Technologies) به تازگی اعلام کرد در حال طراحی نمونه اولیه نوعی ابزار ذخیره سازی در ابعاد یک اتوبوس مدرسه است که می تواند داده های موجود روی تأسیسات را به DNA منتقل می کند. ساخت این وسیله هم اینک با همکاری شرکت انگلیسی «Cambridge Consultants» آغاز شده است.

تا کنون گروه های بسیاری موفق شده اند تصاویر متحرک، کتاب، عکس و چندین نوع دیگر از داده ها را روی DNA ذخیره کنند؛ اما چالش اصلی همه ی آنها تبدیل بیت (صفر و یک) به «A، G، C و T» در رشته کدهای ژنتیکی است. به علاوه هزینه ی تولید DNA سفارشی سازی شده نیز بسیار بالا است. برای مثال به منظور ذخیره سازی یک فایل ویدئویی با کیفیت DVD به سرمایه گذاری چندین میلیون دلاری احتیاج پیدا می شود.

شرکت کاتالوگ ادعا می کند که نوآوری آنها هزینه های یاد شده را کاهش می دهد. ابزار آنها به جای سنتز رشته های DNA منحصر به فرد، رشته ها را در بیت های طولانی تری از DNA که اطلاعات را نگاه می دارند، قرار می دهد.

هاینجون پارک (Hyunjun Park)، موسس و مدیرعامل کاتالوگ، فرآیند بالا را با شیوه ای که نامه ها را در گذشته، به وسیله ی حروف فلزی چاپ می کردند، مقایسه کرد.

با توجه به گزارش پارک، یک نمونه ی اولیه از دستگاه یاد شده، در اوایل سال 2019 کامل خواهد شد. این ابزار می تواند روزانه یک ترابیت داده را روی DNA بنویسد.

وی گفت:

توان ذخیره سازی یاد شده هنوز هم کافی نیست؛ اما بیش از نمونه های ساخته شده تاکنون است.

مقام مذکور اظهار کرد، روند تولید و به کارگیری یک سامانه ی تجاری که قادر باشد روزانه یک پتابیت داده را روی DNA ذخیره سازی کند، تا سال 2021، به طول می انجامد.

موسس کاتالوگ توضیح داد، دستاورد آنها یک فلش نیست، بلکه دستگاهی است که به فضایی به بزرگی یک آزمایشگاه نیاز داشته و تنها تعدادی محدودی متخصص می توانند در آن جای شوند. در داخل این ابزار صدها بسته یا بطری از DNA آماده شده است. در آزمایشگاه، رشته ها به صورت خودکار با یکدیگر ادغام شده و میلیارد واکنش را به وجود می آورند. به علاوه باید برای بازیابی داده ها فشار مشخصی را به رشته های DNA وارد آورد.

سرمایه ی کاتالوگ در تابستان 2018، 9 میلیون دلار افزایش پیدا کرده است. این شرکت قصد ندارد پس از آماده شدن نمونه ی اولیه در سال آینده آن را عمومی کند؛ بلکه ابتدا آن را در اختیار شرکای کاری خود قرار می دهد تا به ذخیره سازی فایل ها و داده هایشان روی آن بپردازند. البته تاکنون نام هیچ یک از این شرکای احتمالی یا وجود آنها ذکر نشده است.

از آنجایی فرآیند نوشتن و خواندن داده ها روی DNA زمان بر است، نباید انتظار ابزار ذخیره سازی DNA را روی تلفن هوشمند داشت. در عوض می توان از آن به عنوان جایگزینی برای نوارهای مغناطیسی بهره گرفت.

البته چشم انداز کاتالوگ محرمانه بوده و این شرکت تا کنون هدف نهایی خود را ذکر نکرده است.

علاوه بر کاتالوگ، پژوهشگران دیگری نیز روی ذخیره سازی داده در DNA تحقیق می کنند. برای مثال می توان به همکاری دانشگاه واشنگتن، با مایکروسافت اشاره کرد. هر دوی پروژه های یاد شده توسط سازمان «IARPA»، که یک نهاد تحقیقاتی در سازمان های اطلاعاتی آمریکا است، پشتیبانی می شوند.