Jak může DNA nahradit tradiční systémy ukládání dat

Nejde jen o krizi paměti RAM, problém nedostatku se rozšiřuje i na SSD a HDD. S postupem času se objevila i jiná řešení pro dlouhodobé ukládání dat, jako je cloudové úložiště. Pracuje se také na nových materiálech, které zlepšují odolnost a kapacitu modulů, ale už několik let se mluví o DNA jako o jedné z nejživotaschopnějších možností pro ukládání digitálního obsahu. Někteří to nazývají "pendrive budoucnosti" a jiní "nesmrtelným" způsobem uchování informací. Nicméně, až dosud existovaly jistá omezení. Výzkumníci z University of Missouri dosáhli správné formule, aby pokračovali v rozvoji této technologie a učinili ji vhodnější pro současné požadavky na ukládání.

Rostoucí objem dat a potřeba nových řešení

Každá fotografie, e-mail nebo soubor zabírá fyzický prostor, i když je uložíte "v cloudu". To podnítilo hledání řešení, která nejen zvětší kapacitu, ale také zlepší odolnost a energetickou účinnost. V roce 2010 byl globální objem přibližně 2 zettabytů, ale v roce 2025 překročil 180 zettabytů. Proto roční růst kolísá mezi 20 % a 60 %, což znamená, že do roku 2040 by množství dat bylo až 10 až 100krát větší než výrobní kapacita křemíku.

DNA jako slibná alternativa

Jednou z metod, která se dostala do hledáčku vědců, je používání DNA pro ukládání dat jako řešení. Je to biologický materiál, který disponuje čtyřmi chemickými bázemi Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) a Thymin (T) pro kódování genetických informací. Pro představu, molekula se používá jako jazyk s počítači, které spouštějí binární kód 0 a 1. Prostřednictvím algoritmu se data z fotografie nebo videa překládají do biologických kombinací, aby se sloučily sloučeniny a proměnily v "tekuté" a mikroskopické informace, které se ukládají do zkumavky. Jinými slovy, je to jeden z prvků s bezprecedentní hustotou ukládání, protože, pokud by to bylo možné, veškeré digitální informace planety by se mohly uložit do pouhého kilogramu DNA. Navíc má vysokou odolnost, protože uchovává svůj obsah po staletí a dokonce je schopna odolat tisícům let za vhodných podmínek. Například, zapouzdření v křemíku vyvinuté výzkumníky z ETH v Curychu umožňuje udržet data neporušená až 2000 let při pokojové teplotě, nebo dokonce miliony let za mrazivých podmínek.

Reescribible DNA: Nový průlom

Až dosud bylo největší omezení ukládání DNA jeho statická povaha. Data byla zapisována pouze jednou a nelze je upravovat, ale to se mění s pokroky týmu z University of Missouri. V podstatě vyvinuli systém přepisovatelné DNA, takže uložené informace lze upravovat bez poškození. Výzkumník Li-Qun Andrew Gu to vysvětlil následovně: "Místo trvalého upevnění informací v sekvenci DNA přidáváme flexibilní vrstvu informací, která může být po výrobě DNA upravena." V biomedicíně by to mohlo umožnit zaznamenávání informací přímo v organismu pro pozdější analýzu. Otevírá také nové možnosti v kybernetické bezpečnosti, kde by DNA mohla fungovat jako fyzický klíč.

Omezení a budoucí výhled

Navzdory svému potenciálu má tato metoda ukládání stále určitá omezení, jako je vysoká investice, která se pohybuje kolem 3 500 dolarů (3 063 eur) za megabyte. Zároveň je rychlost čtení.