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
"Абсолютно не радий": путініст Лепс пожалівся на непатріотичних дітей
GlavRed
2025-11-29T03:21:59Z
Забрала швидка: що трапилося в "Холостяку" перед церемонією троянд
GlavRed
2025-11-28T22:27:22Z
Юрій Ткач неочікувано виконав хіт "Не п'яна – закохана": мережа в захваті
24tv
2025-11-28T21:33:07Z
Що подивитися в останні дні осені: 3 атмосферних фільми
24tv
2025-11-28T20:45:27Z
"Не бачу сенсу": Тарас Цимбалюк різко відправив учасницю "Холостяка" додому
GlavRed
2025-11-28T20:27:23Z
Голоси, що беруть за душу: хор "Гомін" зачарував виконанням "Щедрика"
24tv
2025-11-28T20:12:23Z
"Був цирк": Melovin прокоментував свої заручини
GlavRed
2025-11-28T19:27:29Z
"Холостяк" 14 сезон 7 випуск: хто з дівчат покинув проєкт
24tv
2025-11-28T18:51:32Z
Іспанія пригрозила відмовитися від Євробачення-2026 через Ізраїль
360ua.news
2025-11-28T18:45:30Z
Дефіцит продуктів у Дніпропетровській області: базовий товар почав зникати, що буде далі
Политека
2025-11-29T04:00:15Z
В Україні злетіли ціни на дизель: водіям назвали причину
Хвиля
2025-11-29T03:15:23Z
Нідерландська компанія Nexperia закликала підрозділ у Китаї відновити постачання чипів
InternetUA
2025-11-29T03:03:19Z
Подорожчання продуктів у Чернігівській області: як саме підскочили ціни
Политека
2025-11-29T03:00:46Z
У Росії зростають неплатежі державних структур - розвідка
УкраинФорм
2025-11-29T02:24:11Z
Інвестиція у виживання: на що витратять мільярд гривень для прифронтових територій
Хвиля
2025-11-29T00:30:50Z
ЄСВ для ФОП-працівників: чи можна збільшити пенсію подвійними внесками
Хвиля
2025-11-28T22:30:58Z
Укренерго запроваджує графіки на весь день: скільки черг відключатимуть 29 листопада
Хвиля
2025-11-28T21:12:43Z
Дефіцит продуктів у Кривому Розі: що відбувається на ринку популярного для українців товару
Политека
2025-11-28T20:30:20Z
Вербувала на війну проти України: в ПАР розгорівся скандал з депутаткою-дочкою експрезидента
Фокус
2025-11-29T04:21:51Z
Поганий сценарій або дуже поганий: військовий пояснив, який мир пропонують нам США і росія
Политека
2025-11-29T04:21:49Z
Рубіо може пропустити зустріч НАТО в критичний момент для України – Reuters
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T03:57:19Z
Штучний інтелект допоможе адаптувати українське законодавство до норм ЄС
УкраинФорм
2025-11-29T03:45:53Z
Трамп довів це: чому зараз для України загрозливо підписувати мирний план
24tv
2025-11-29T03:42:17Z
Кінець епохи співчуття
Украинская правда
2025-11-29T03:33:26Z
Трамп у телефонній розмові з Мадуро домовлявся про можливу зустріч - NYT
УкраинФорм
2025-11-29T03:27:21Z
Єрмак після звільнення та обшуків заявив, що йде на фронт: "Я – чесна й порядна людина"
Украинская правда
2025-11-29T02:42:14Z
Не Віткофф: хто з команди Трампа найбільше загрожує Україні
24tv
2025-11-29T02:21:57Z
Митники на Вінниччині запобігли вивезенню за кордон старовинних монет
УкраинФорм
2025-11-29T04:15:31Z
На Київщині кількість постраждалих від російських ударів зросла до трьох
УкраинФорм
2025-11-29T04:06:12Z
ДСНС показала кадри з наслідками обстрілу Києва
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T04:00:32Z
Друга хвиля атаки на Київ: зграя «шахедів» прямує до столиці з усіх напрямків
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T03:39:01Z
У Нідерландах різко зросла кількість телефонних шахрайств
УкраинФорм
2025-11-29T03:24:29Z
Бровари: через падіння БпЛА пошкоджено торгівельний центр
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T03:03:51Z
Суд у Чехії повторно розгляне справу про напад на українок
УкраинФорм
2025-11-29T03:00:40Z
У Росії горить склад акумуляторів на території ОЕЗ «Алабуга», де виробляють «Шахеди»
InternetUA
2025-11-29T02:03:13Z
Влучання у п'яти районах: КМВА розповіла про наслідки ворожої атаки на столицю
УкраинФорм
2025-11-29T01:54:37Z
Родини ухилянтів розваляться: назвали головну причину
Знай
2025-11-29T03:33:25Z
Грошова допомога для ВПО у Харківській області: хто з переселенців має право на 6500 гривень
Политека
2025-11-29T03:30:03Z
Дрони уразили НПЗ у Краснодарському краї
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T03:21:40Z
Народження дитини: на які види відпусток мають право військові
Хвиля
2025-11-29T02:30:47Z
Уражено ППО, місця зберігання БпЛА, пункт управління: ВМС провели успішну операцію в Саках
24tv
2025-11-28T22:54:23Z
В Росії невдало запустили міжконтинентальну ракету "Сармат": майже одразу впала та вибухнула
InternetUA
2025-11-28T22:36:59Z
У Німеччині жінка випадково відправила свою кішку поштою
360ua.news
2025-11-28T22:04:19Z
ЗСУ продовжують оборонні та пошуково-ударні дії в Куп’янську - Сирський
УкраинФорм
2025-11-28T22:03:33Z
29 листопада: яке сьогодні свято, традиції та заборони
ГЛАВКОМ NET
2025-11-28T22:00:17Z
Експерти порадили, як швидко відновити режим після польоту
InternetUA
2025-11-28T16:51:52Z
Як часто можна їсти яйця: які страви з них найкорисніші та найсмачніші
TSN
2025-11-28T14:21:20Z
Як вивести цвіль на стінах: простий, але дієвий спосіб
GlavRed
2025-11-28T13:24:30Z
Вчені знайшли нове “гаряче місце мутацій”: як виникають генетичні захворювання
ZN UA
2025-11-28T13:24:14Z
В Україні цьогоріч зафіксували 6,1 тисячі нових випадків захворювання на ВІЛ
УкраинФорм
2025-11-28T13:12:52Z
Укрпошта презентувала марку до Всесвітнього дня боротьби зі СНІДом
УкраинФорм
2025-11-28T12:13:29Z
Жінка віддала понад мільйон гривень за пластичну операцію: що зробили з її обличчям
Фокус
2025-11-28T12:06:58Z
Зелений чи червоний: вчені визначили, який виноград найкорисніший
ГЛАВКОМ NET
2025-11-28T11:15:29Z
"Дві години щодня": 101-річна жінка розкрила неочікуваний секрет свого довголіття
Фокус
2025-11-28T11:12:06Z
Larte Design пропонує свою версію Mercedes-AMG GLS як переможця, але остаточне рішення залишається за вами
Топ Жир
2025-11-29T02:42:44Z
Страхова компанія звинувачується у продажу обіцянок, коли водії платили тисячі, а отримували відмови
Топ Жир
2025-11-29T01:30:43Z
Тойота запевняє, що електричний Hilux буде ‘доступним’, але не дешевим
Топ Жир
2025-11-29T00:42:17Z
Через п’ять років Ford виявив, що не виконав відкликання, яке нібито було виправлено
Топ Жир
2025-11-29T00:36:59Z
Найбільш критикований дизайн Porsche з’являється на новій 911 моделі і несподівано виглядає гармонійно
Топ Жир
2025-11-28T23:03:37Z
Цей чотирициліндровий мотор розвиває до 10 тисяч обертів за хвилину
Топ Жир
2025-11-28T22:27:05Z
Провал Ферстаппена, ганьба Гемілтона: результати спринт-кваліфікації гран-прі Катару Формули-1
24tv
2025-11-28T21:48:24Z
Секрет Nissan щодо меншої кількості відкликань полягає у повному контролі
Топ Жир
2025-11-28T21:45:43Z
Перший вантажний електромобіль Ford замінює дизельну потужність на електричну міць
Топ Жир
2025-11-28T20:42:37Z
В Україні хмарно з проясненнями: погода на 29 листопада 2025
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T04:15:31Z
Втрутиться ZULEIKA: синоптик дав несподіваний прогноз на грудень
Хвиля
2025-11-29T04:06:54Z
Стрільцям варто завести песика: гороскоп на 29 листопада
24tv
2025-11-29T03:06:10Z
Російський дрон вдарив по багатоповерхівці у Києві
ГЛАВКОМ NET
2025-11-29T02:15:40Z
Підрозділ «Фурія» дронами знищив дві гармати та САУ росіян під Вовчанськом
УкраинФорм
2025-11-29T01:54:45Z
Жителів Криму штрафуватимуть за публікацію даних про військові об’єкти та наслідки вибухів
УкраинФорм
2025-11-29T01:00:39Z
Сили оборони за десять днів знищили понад 800 одиниць російської техніки - Генштаб
УкраинФорм
2025-11-28T23:12:56Z
У Києві пролунала серія вибухів: місто під обстрілом балістики
Украинская правда
2025-11-28T23:09:47Z
У Харкові нагородили лауреатів першої Стипендії імені Едуарда Зуба
УкраинФорм
2025-11-28T23:00:59Z
На смак просто бомба: рецепт дуже лінивого яблучного штруделя
GlavRed
2025-11-29T03:54:21Z
Не в Києві й не у Львові: де сховали одну з найстаріших обсерваторій Східної Європи
24tv
2025-11-29T03:09:25Z
Всесвіт покаже правильний напрямок: трьох знаків зодіаку вже чекає достаток
GlavRed
2025-11-29T02:33:14Z
Банани залишаються жовтими навіть через 26 днів: блогерка розкрила незвичайний лайфхак
GlavRed
2025-11-29T01:57:27Z
Щоб не кислі та без кісточок: які мандарини обрати у магазині
24tv
2025-11-28T21:51:47Z
Суцільне розчарування і ворожість: експерт об'їздив Європу і назвав найгірші міста
24tv
2025-11-28T21:06:39Z
Бюджетніше за Іспанію: куди поїхати відпочивати біля моря, якщо набридли популярні курорти
24tv
2025-11-28T20:36:09Z
Можна буде хіба шпалери клеїти: популярна груба помилка під час приготування пюре
24tv
2025-11-28T20:30:06Z
Як швидко почистити злив у раковині: дешевий засіб, який є вдома в кожного
GlavRed
2025-11-28T20:27:51Z
Коли вийде Forza Horizon 6: інсайдер назвав орієнтовні терміни
InternetUA
2025-11-29T04:03:23Z
У системі DELTA зареєструвались понад 200 тисяч користувачів
InternetUA
2025-11-29T02:03:37Z
Знайдено таємничий об'єкт біля Стоунхенджа: знахідка перевертає історію
GlavRed
2025-11-29T01:27:09Z
Airbus терміново оновлює програмне забезпечення на літаках A320 після інциденту з системами керування польотом
InternetUA
2025-11-28T23:51:47Z
Team Cherry розповіла про майбутнє DLC для Silksong
24tv
2025-11-28T21:48:09Z
Коли вийде Forza Horizon 6: інсайдер назвав орієнтовні терміни
24tv
2025-11-28T21:18:42Z
Невідоме світло Юпітера: космічний апарат Juno зафіксував зелений спалах на іншій планеті
TSN
2025-11-28T20:51:09Z
Де в жодному разі не можна ставити зарядну станцію
24tv
2025-11-28T20:48:49Z
Новий закон у Флориді заборонив використання симпатичних рамок для номерних знаків
Топ Жир
2025-11-28T20:15:40Z
Габріел Жезус близький до повернення в склад Арсеналу, але Артета не поспішає із рішенням
Football.ua
2025-11-28T22:33:26Z
Гол Арамбаррі повернув Хетафе на переможний шлях
Football.ua
2025-11-28T22:09:30Z
Комо розібрався з Сассуоло, продовживши безпрограшну серію до 12 матчів
Football.ua
2025-11-28T21:54:47Z
РБ Лейпциг втратив очки з Боруссією Менхенгладбах
Football.ua
2025-11-28T21:30:27Z
Відомий тренер готовий поставити усе на переможця бою Пол – Джошуа
24tv
2025-11-28T21:27:29Z
Розпочався Кубок України з вільної боротьби та чемпіонат - з греко-римської
УкраинФорм
2025-11-28T21:18:37Z
Ван Дейк: Ліверпуль ніколи не здасться
Football.ua
2025-11-28T21:00:56Z
Жирона сподівається на повернення Лемара та Франсеса перед матчем з Реалом Мадрид
Football.ua
2025-11-28T21:00:20Z
"Нех*й вночі їздити": Мілевський жорстко відреагував на мобілізацію Гармаша
24tv
2025-11-28T20:30:59Z