MY.UAНовости
ДНК вместо чипа. Топ-3 достижений ученых в сфере хранения данных в макромолекулах
ДНК вместо чипа. Топ-3 достижений ученых в сфере хранения данных в макромолекулах

ДНК вместо чипа. Топ-3 достижений ученых в сфере хранения данных в макромолекулах

Сможем ли мы почувствовать себя героями "Матрицы"? Или зеттабайты информации будут храниться в чашка Петри? Фокус попытался найти ответы на эти вопросы.

Недавно мы сообщали о том, что компания Microsoft презентовала молекулярный контроллер, позволяющий в 1000 раз увеличить скорость загрузки данных в макромолекулу ДНК. Однако, это не единственное достижение в данной сфере. Как сообщает издание interestingengineering.com, в течение этого и предыдущего месяцев несколько исследовательских институтов заявили о новых наработках, которые по мнению ученых, ускорят развитие и применение на практике технологии записи и хранения информации на "органических серверах".Фокус расскажет о каждом исследовании подробно.

Чип из молекулы ДНК: в 100 раз улучшит технологию хранения данных

Ученые из Технологического исследовательского института Джорджии (США) на днях заявили о том, что им удалось многократно улучшить технологию хранения данных в ДНК, сообщает BBC News. Добились они таких результатов путем выращивания уникальных цепей ДНК по одному "строительному блоку" за раз. "Эти "строительные блоки" еще называют основаниями, которые состоят из аденина, цитозина, гуанина и тимина", — пишет СМИ. "Основания используются для кодирования информации при помощи двоичного кода (0 и 1)".

Существуют различные потенциальные способы хранения информации в ДНК. Например, "ноль" в двоичном коде может быть представлен аденином или цитозином, а "единица" — гуанином или тимином. В качестве альтернативы, 1 и 0 можно сопоставить только с двумя из четырех баз.

Структуры на чипе, используемые для выращивания ДНК, называются микролунками и имеют глубину в несколько сотен нанометров. Прототип микрочипа имеет площадь около 2,5 см и включает в себя несколько микролунок, что позволяет синтезировать несколько цепей ДНК параллельно. В дальнейшем можно будет вырастить большее количество ДНК за более короткий промежуток времени.

"Поскольку это прототип, еще не все его микролунки подключены, а потому общий объем данных ДНК, который может быть записан с помощью этого конкретного процессора, пока что меньше, чем тот, который могут уместить коммерческие чипы", — говорится в материале.

Соавтор исследования доктор Николас Гиз пояснил, что когда устройство доработают, оно будет способно на большее. Пока что рекорд хранения цифровых данных ДНК составляет около 200 МБ, при этом процесс записи длится около 24 часов. Но новая технология даст возможность записывать в 100 раз больше данных за то же время, а также снизит затраты, благодаря чему появятся клиенты и технологию переведут на коммерческие рельсы.

Твердотельное устройство для хранения данных ДНК

"Под руководством Лю Хуна, профессора Юго-Восточного университета в провинции Цзянсу (Китай), команда ученых разрабатывает новый процесс, включающий КНР в гонку за первенство в создании массового устройства для хранения ДНК", — пишет медиа techradar.com, ссылаясь на ИА "Синьхуа".

В комментарии изданию China Daily профессор Лю сказал, что его команда смогла объединить две технологии — синтез ДНК и секвенирование. Данная интеграция упростит процессы работы с макромолекулой при занесении информации, уверены исследователи.

Пока что, используя новый метод, Лю и его команда смогли закодировать и расшифровать только несколько слов, но ученые не собираются останавливаться на достигнутом. Они собираются избавиться от жидких реагентов, чтобы в итоге получить твердотельные устройства хранения данных ДНК (SSDS), которые, как и их аналоги на твердотельных накопителях (SSD), будут более устойчивыми к ударам и другим воздействиям окружающей среды. По задумке, SSDS будут универсальным и пластичным устройством. Подробности касательно того, какие материалы будут использованы при создании устройств ученые не раскрывают.

Запись информации "в пробирке"

Ученые из Центра синтетической биологии Северо-Западного университета (США) разработали новый метод записи информации в ДНК "в пробирке". Он основан на ферментативной системе, сообщает technologynetworks.com. Исследователи пишут, что достичь этого удалось благодаря свойствам ДНК-полимеразы, известной как терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза, или TdT.

Кодирование информации происходит следующим образом: добавляя код к концу нити ДНК, значение "1" присваивается тем областям, где присутствует кобальт, а "0" — к тем, где он отсутствует. Когда ДНК считывается для декодирования информации, если в области присутствует много оснований аденина, это записывается как "1". Если присутствует много оснований гуанина, это записывается как "0".

Что дает данный метод? Адаптивность, прежде всего: когда меняется окружающая среда, изменяется и состав синтезируемой цепи ДНК. Средняя скорость включения нуклеотидов при этом используется как "отметка времени", чтобы точно указать, когда произошло изменение окружающей среды.

Важно Эра зеттабайтов. Microsoft разработала новый метод записи и чтения информации в формате ДНК

Как пояснили ученые, химический синтез ДНК требует последовательного добавления химикатов, а затем их смывания перед добавлением следующего химического вещества. И вот эта "промывка" замедляет процесс записи информации. Так вот новый метод не требует промывок, потому что все необходимые реагенты наносятся в виде смеси, а свойства ДНК-полимеразы обратимо модулируются. Команда смогла записать 3/8 байта информации за один час и теперь работает над ускорением процессов.

"Цифровое изображение состоит из миллионов байтов, и для его чтения и записи на жесткий диск требуется доли секунды. Распараллеливание на миллионы нитей ДНК позволит значительно увеличить и ускорить хранение данных, но мы собираемся устранить технические препятствия, чтобы увеличить количество байтов и сократить время записи одной цепочки ДНК", — сообщили исследователи.

Возможно, мы сами сможем стать носителями дополнительной информации, записанной в наши ДНК

Зачем записывать информацию в ДНК

Магнитные жесткие диски, которые мы сегодня используем для хранения данных, занима.n много места. И их нужно со временем заменять на новые. Использование альтернативного ДНК-носителя информации для резервного копирования данных, генерируемых всеми людьми, позволило бы архивировать огромные объемы информации в крошечных молекулах. По словам ученых, они смогут храниться тысячи лет, и при этом "аппаратура" не будет требовать ремонта или замены.

Однако процесс записывания и считывания стоит очень дорого. Если ученые смогут снизить стоимость этой технологии и сделают ее конкурентоспособной, то она станет весьма популярной. Ею смогут воспользоваться библиотеки, архивы, разные организации и службы. Например, если отформатировать каждый фильм, который когда-либо был снят, то вся собранная информация могла бы уместиться в объеме, меньшем, чем кубик сахара. Более того, он привлекает своей экологичностью, ведь в работе всех процессов электричество не используется (разве что для освещения лабораторий и обеспечения работы специального оборудования).

"Хранилище информации в виде ДНК вселяет надежду на то, что компьютерная индустрия, наконец, сможет решить проблему экспоненциального стремления человечества к хранению данных. Хранилище ДНК может предложить плотность хранения более 1 эксабайта на кубический дюйм, то есть 9 зеттабайт информации (один зеттабайт составляет один триллион гигабайт, — ред.), и все это хранится в пространстве небольшого холодильника", — пишет interestingengineering.com.

Учитывая, насколько компактен и надежен такой метод, неудивительно, что в настоящее время существует широкий интерес к ДНК как к средству для архивирования данных, которые необходимо хранить неопределенный срок. А что касается внесения новых данных в ДНК живого человека, то до этого еще далеко, ведь пока что ученые не стабилизировали все процессы так, чтобы окружающая среда на них не влияла, да и универсальная смесь реагентов, как мы писали выше, еще в разработке.

Теги по теме
Технологии
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Забудьте о высоком холестерине и болезнях сердца: что нужно есть каждый день
Comments UA
2026-09-17T17:30:59Z
Что случится с организмом, если спать в носках: ответ может удивить
TSN
2026-09-12T09:36:46Z
Деменция может начинаться незаметно: 5 ранних признаков, на которые стоит обратить внимание
TSN
2026-09-15T11:06:13Z
Как есть обычную картошку, чтобы было полезно: диетологи рассказали о простом способе
UAToday
2026-09-17T16:39:21Z
Почему мы не помним себя до 3 лет: учёные объяснили, как мозг стирает первые воспоминания
Знай
2026-09-18T23:51:06Z
Бесплатное стентирование сердца в Одессе: 291 стент и 28 млн грн от города
Знай
2026-09-18T22:36:10Z
"Могу умереть послезавтра": муж Денисенко рассказал о тяжелой болезни
Фокус
2026-09-08T15:48:57Z
Учёные обнаружили неожиданную причину бессонницы, которую легко устранить
UAToday
2026-09-05T14:03:20Z
Какой популярный напиток разрушает наши кости
TSN
2026-09-06T07:06:36Z
Галкин на свежем фото показал 77-летнюю Пугачеву и свозил ее в страну, где она никогда не была
TSN
2026-09-11T11:12:13Z
Четыре попытки ЭКО и изменение фигуры: Настя Каменских окончательно поставила точку с собственной беременностью
Comments UA
2026-09-08T09:57:00Z
Умерла Наталья Данилова, звезда кино "Место встречи изменить нельзя" и сестра автогонщика Мочанова
Фокус
2026-09-16T13:51:54Z
Культурная измена: звезда «Великолепного века» Халит Эргенч приехал в РФ и опозорил украинский борщ
Comments UA
2026-09-15T10:54:26Z
Дантес и Дорофеева впервые после развода появились вместе: эмоциональный разговор бывших пошатнул поклонников
TSN
2026-09-19T07:21:00Z
Режиссер экранизации Resident Evil Зак Креггер назвал идеальную актрису на роль Леди Димитреску
GameMag
2026-09-18T23:21:46Z
Миллионы для дочери Кличко: стали известны подробности о наследстве Хайден Панеттьери
Новости Украины
2026-09-10T20:09:30Z
Неринга Крижюте посветила пышным декольте в образе женщины-кошки: фото
Gazeta UA
2026-09-05T21:48:20Z
"Годами скрывала, что не слышу": украинская певица впервые рассказала о потере слуха и операции
TSN
2026-09-15T12:22:48Z
Серия мощных взрывов прогремела в Польше: первые подробности масштабного ЧП
Фокус
2026-09-18T14:30:24Z
Массовая стычка во время паломничества: в Умани хасиды подрались с местными жителями
Comments UA
2026-09-14T11:42:26Z
Россия под утро ударила по вокзалу с пассажирами: первые последствия
TSN
2026-09-17T06:48:29Z
Удар по людному центру Одессы: реактивный дрон попал в многоэтажку, есть тяжело раненые
Comments UA
2026-09-18T14:24:51Z
Оккупанты ночью снова ударили по Одессе: горела админздание, повреждена школа
Знай
2026-09-19T07:42:52Z
Массированный удар по Одесской области: сотни тысяч семей остались без света
MY.UA
2026-09-19T07:32:00Z
В большом областном центре на западе Украины раздался взрыв: что известно
TSN
2026-09-18T18:06:04Z
Муж погиб, пытаясь спасти жену: что известно о трагедии в джакузи
TSN
2026-09-13T11:51:27Z
В Житомире возбудили дело против отца, который насиловал дочь с четырёх лет
Новости Украины
2026-09-14T09:33:09Z
Пять фраз свекрови, которые разрушают брак медленно и без всякого скандала
Gazeta UA
2026-09-17T12:00:26Z
Эти знаки Зодиака в сентябре потеряют самое дорогое в жизни
Comments UA
2026-09-16T09:30:05Z
Как правильно обрезать гибискус, чтобы он пышно цвел: главные правила
TSN
2026-09-18T16:21:27Z
Эти двенадцать причесок омолаживают после 60 лет: стилисты советуют обратить на них внимание
TSN
2026-09-14T11:36:42Z
Граница двух государств делит библиотеку пополам: где находится это уникальное здание
TSN
2026-09-19T03:09:41Z
Об этом знают далеко не все: какие вещи категорически нельзя смывать в унитазе
TSN
2026-09-19T02:06:44Z
Гороскоп на 18 сентября: к кому из знаков Зодиака придет финансовый успех
Comments UA
2026-09-17T18:36:48Z
Эти пары знаков Зодиака имеют сильнейшую сексуальную химию: кого буквально тянет друг к другу
TSN
2026-09-08T16:09:26Z
Владимир Жогло после похудения на 65 кг и операции раскрыл, как поддерживает свое тело в форме
TSN
2026-09-18T13:12:55Z
К Украине приближается опасность, а за ней — ещё более сильная волна похолодания: синоптики забили тревогу и назвали даты
TSN
2026-09-15T18:06:56Z
Мощный циклон резко изменит погоду в Украине: синоптики назвали даты и регионы, которые пострадают первыми
TSN
2026-09-18T03:06:12Z
Украину вскоре накроет сильное похолодание: синоптики назвали точные даты и указали, где оно "разразится" первым
TSN
2026-09-10T18:09:33Z
Резкое похолодание накроет Украину: когда выпадет первый снег
Знай
2026-09-13T03:06:16Z
В Одесской области возобновили румыноязычный класс
Европейская правда
2026-09-19T06:39:15Z
Вода в кранах будет даже у блекаут: как украинский город готовится к отключениям света
TSN
2026-09-19T06:06:00Z
Украину накрывает необычная погодная аномалия: осень пойдет совсем не по плану, а зима удивит
TSN
2026-09-15T13:06:02Z
Украину настигнет опасность, а за ней — новая волна холодов: синоптики назвали даты и регионы
TSN
2026-09-19T03:09:30Z
Россия готовит массированные штурмы: 1200 экипажей дронов и 50 единиц брони стягивают на направление
MY.UA
2026-09-18T21:16:37Z
Миллионы просмотров в 83 года: украинская бабушка стала звездой соцсетей, что произошло
GlavRed
2026-09-16T14:09:38Z
Затонувшая в Первую мировую войну подлодка выбрасывает в Северное море опасные вещества
ZN UA
2026-09-19T04:16:49Z
Почему нельзя оставлять зарядное устройство в розетке: окончательный ответ экспертов
TSN
2026-09-15T11:06:39Z
Собачка, которая каждый раз теряет сознание от счастья, стала звездой интернета
Фокус
2026-09-18T02:06:25Z
Мужчина вытащил из реки "динозавра" с длинной треугольной мордой
TSN
2026-09-19T07:48:05Z
За гробницей Тутанхамона обнаружили тайные комнаты, которые могут вести к Нефертити
TSN
2026-09-19T07:06:16Z
"Охотник за сокровищами": ученый сделал сенсационное открытие и "взорвал" архивы
GlavRed
2026-09-18T18:12:41Z
Черная Луна вошла в Козорога: кому из знаков Зодиака прогнозируют 9 месяцев испытаний
Знай
2026-09-18T21:21:07Z
Стоит ли искать пару в Facebook Dating: подробный обзор
Новости Украины
2026-09-18T17:18:52Z
Неожиданность в ООН: Встретится ли Зеленский с Трампом в Нью-Йорке?
MY.UA
2026-09-19T05:28:47Z
Небо над Каспийском окутали взрывы: дроны атаковали порт и базу ВМС РФ
MY.UA
2026-09-19T05:44:09Z
Как закончится война в Украине: Селезнев назвал главный сценарий и возможные сроки
TSN
2026-09-17T03:36:00Z
Путин устроил «выборы» не ради Госдумы: что Кремль хочет проверить перед новым этапом войны
Comments UA
2026-09-18T14:36:46Z
Из-за войны в Украине нейтральная Швейцария приняла новую стратегию безопасности
Comments UA
2026-09-19T07:30:47Z
Нардепы ездят на Bentley во время войны: в декларациях — до 24 авто и Rolls-Royce Cullinan
Знай
2026-09-19T07:21:49Z
Зеленский сознательно доводит Украину до страшного хаоса: в Раде указали на циничный план президента
Comments UA
2026-09-15T06:39:31Z
Трамп готовит наибольший удар по Украине: эксперт ошеломил заявлением о последствиях
Comments UA
2026-09-15T05:42:20Z
Что показало дело Кравченко: почему Зеленский точно проиграл
Comments UA
2026-09-15T05:18:45Z
Михайлово чудо 19 сентября: главные запреты и приметы дня
Знай
2026-09-19T04:45:37Z
«Настоящий боевой генерал»: кого поздравил Буданов в загадочном посте
TSN
2026-09-19T06:51:08Z
Неузнаваемый Басков в церкви вымаливает чудо
GlavRed
2026-09-18T10:18:39Z
Улица имени 15-летней поэтессы в Виннице: как живет семья Саши Бурбело сегодня
Комсомольская правда
2026-09-19T06:51:32Z
От непригодности до контракта: Минобороны раскрыло путь в армию
MY.UA
2026-09-19T07:47:25Z
Двухлетний мальчик рассказывал о «прошлой жизни»: поездка на остров принесла жуткие совпадения
TSN
2026-09-19T07:36:47Z
Какой церковный праздник 19 сентября: с чем связан главный запрет этого дня
Comments UA
2026-09-19T04:12:22Z
19 сентября: от мучеников III века до первого смайлика – история дня
MY.UA
2026-09-19T03:56:39Z
Неожиданный поворот: кто навсегда освобожден от мобилизации в Украине?
MY.UA
2026-09-19T00:05:59Z
Украинцам разрешат платить за свет 1,32 грн за кВт: какие условия
Знай
2026-09-19T04:21:26Z
Пенсии увеличат на 2830 грн: кошельки потяжелеют, но не у всех
Знай
2026-09-19T03:21:36Z
Долг не простят и еще насчитают сверху: кого касается новое решение правительства
Знай
2026-09-18T13:06:13Z
Пенсии могут не выплатить вовремя: денег в бюджете не хватает
Знай
2026-09-18T21:51:37Z
Более 5 млрд грн выплатили жителям Харьковщины за повреждённое жильё: 9831 квартиру восстановили
Знай
2026-09-19T06:45:07Z
Цены на бензин и дизель установили новые рекорды: сколько стоит топливо 19 сентября
TSN
2026-09-19T06:42:34Z
На вас оформили чужой кредит: суд объяснил, кто должен за него платить
Знай
2026-09-18T20:36:01Z
Эксперты оценили угрозу задержек пенсий из-за бюджетного дефицита
Новости Украины
2026-09-18T15:24:43Z
Плюс 40% к пенсии: кому полагается такая надбавка и как её оформить
TSN
2026-09-19T04:39:26Z
Сербского тренера, который радовался российскому обстрелу квартиры украинской теннисистки, лишили лицензии
ZN UA
2026-09-15T08:06:24Z
Кто лучший супертяж в истории Украины: рейтинг поставил Кличко выше Усика
Знай
2026-09-18T20:06:02Z
Неожиданные замены в сборной Украины: Мальдера столкнулся с вызовами
MY.UA
2026-09-18T03:03:24Z
Сбежавший из Украины футболист-предатель перешел в клуб российской медиалиги "Амкал"
ZN UA
2026-09-15T17:12:20Z
7-й тур УПЛ: Полесье и Шахтер делят первое место, Динамо продлит сухую серию
Знай
2026-09-19T00:21:05Z
Ярмоленко догнал рекорд Шацких: один гол отделяет его от титула лучшего бомбардира УПЛ
Знай
2026-09-18T19:27:34Z
Магучих — первая абсолютная чемпионка мира: Кохан завоевал бронзу
MY.UA
2026-09-11T20:29:41Z
"Шахтер" стартовал в Кубке Украины с разгромной победой
ZN UA
2026-09-17T14:42:37Z
Российский боксер с пулеметом бросил вызов Усику: реакция соцсетей
MY.UA
2026-09-13T11:49:57Z
Водителям пригрозили штрафом до 1700 грн и эвакуацией авто
Знай
2026-09-12T07:36:52Z
Три фразы водителя, которые могут закончиться штрафом: что нельзя говорить полиции
Знай
2026-09-10T04:51:37Z
Продали авто - готовьте деньги: когда придется делиться с государством
Знай
2026-09-15T23:21:27Z
Как развивать навыки вождения на Позняках
Новости Украины
2026-09-19T07:18:11Z
Большой багажник и цена 25 500 евро: младший брат Kia Sportage появился в Европе
Фокус
2026-09-18T10:51:16Z
Одессит купил бампер за 200 тыс. грн, но остался без него из-за бдительных коммунальщиков
Фокус
2026-09-18T10:30:32Z
Авто не пустят без Зеленой карты и медполиса от 30 000 евро
Знай
2026-09-18T10:21:26Z
Культовый американский спорткар за $200 000 провел более 30 лет на подъемнике СТО
Фокус
2026-09-17T14:27:40Z
Внезапно: Байонетта станет играбельной героиней в Sonic Racing: CrossWorlds
GameMag
2026-09-16T15:43:47Z