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
Технології
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Бывалая пиратка против кошмарных чудовищ: Геймплей китайского экшена WUCHANG: Fallen Feathers с IGN Fan Fest 2025
GameMag
2025-02-28T23:51:56Z
Обновление классической игры: Скриншоты System Shock 2: 25th Anniversary Remaster
GameMag
2025-02-28T23:39:27Z
Технологический прорыв: ученые разработали батарею, превращающую ядерные отходы в электроэнергию
Хвиля
2025-02-28T21:03:27Z
Мобильное приложение Parik24: играйте где угодно и когда угодно
CutInsight
2025-02-28T11:30:56Z
FAVBET становится партнером программы «Футбол 360» на УПЛ ТБ
Bin UA
2025-02-28T08:11:54Z
Создание мобильных приложений: ключевые этапы и особенности
Bin UA
2025-02-27T08:56:26Z
Меta научила нейросети читать мысли людей: пока путается в словах, но технология прорывная
Знай
2025-02-26T21:51:32Z
Назад на Хоринис: Наши первые впечатления от Gothic 1 Remake
GameMag
2025-02-26T21:01:44Z
Дай 10 аргументов: в сети появился ИИ, который готов "уничтожить человечество"
Фокус
2025-02-26T20:36:56Z
Как поддержать друга, бросившего пить и сохранить вечеринку
Знай
2025-02-26T20:51:34Z
Главная достопримечательность "лучшего в мире аэропорта" разочаровала туристов
Фокус
2025-02-26T16:42:29Z
Как прочистить даже очень сильное засорение в трубе за 5 минут: сантехник поделился простым методом
TSN
2025-02-26T16:33:19Z
Гороскоп на четверг 27 февраля 2025 года
UAToday
2025-02-26T16:30:29Z
Почему нельзя убивать пауков: что говорит наука, Библия, народные приметы
TSN
2025-02-26T15:51:53Z
Золотистые рулетики из лаваша с курицей и сыром: быстрый рецепт для сытного ужина
Знай
2025-02-26T15:51:37Z
Салат из свеклы и сельди, но не "Шуба": покорит вас с первой ложки
TSN
2025-02-26T15:36:07Z
Вкуснее не бывает: рецепт яично-сырного рулета
Фокус
2025-02-26T15:30:45Z
Вкуснейшее блюдо за 5 минут: рецепт сытного перекуса
Фокус
2025-02-26T14:57:50Z
В Харькове россияне атаковали больницу, в которой находятся люди: на месте удара вспыхнул пожар
TSN
2025-02-28T22:06:58Z
В Киеве раздалась серия взрывов: город атакуют вражеские БпЛА
TSN
2025-02-26T22:36:05Z
На Франковщине столкнулись легковушка и поезд, есть жертва
Корреспондент
2025-02-26T19:18:33Z
На границе с Венгрией задержана группа уклонистов и двое переправителей
Корреспондент
2025-02-26T16:24:59Z
Шпионил по заказу России: какое наказание назначил суд для луганчанина
TSN
2025-02-26T15:03:38Z
Похищение золотого унитаза в Британии: подозреваемые предстанут перед судом
Корреспондент
2025-02-26T14:34:29Z
В Тернополе ТЦКшники зарабатывали 150 тысяч долларов в месяц
Comments UA
2025-02-26T13:54:37Z
В Судане разбился военный самолет. Погибло много людей, есть пострадавшие
ZN UA
2025-02-26T13:07:14Z
На Буковине пограничники задержали "фруктового" уклониста
TSN
2025-02-26T13:03:26Z
Фьюри поддержал Трампа после спора с Зеленским
ZN UA
2025-02-28T21:21:11Z
Топ-5 самых сложных марафонов мира и истории победителей
Sportyv
2025-02-28T17:08:00Z
"Ливерпуль" уверенно обыграл "Ньюкасл" и увеличил свой отрыв на вершине АПЛ
TSN
2025-02-26T22:36:38Z
Украинский футболист Миколенко отдал голевую передачу в Англии
ZN UA
2025-02-26T21:57:37Z
Украинский форвард Яремчук оформил первый дубль в Греции
ZN UA
2025-02-26T20:18:56Z
МОК принял отставку президента Томаса Баха
Комсомольская правда
2025-02-26T18:45:58Z
Стрельба в Германии: дело об убийство экс-чемпиона Европы по боксу получило продолжение
TSN
2025-02-26T17:24:28Z
Околи назвал фаворита реванша Усик - Дюбуа
Корреспондент
2025-02-26T15:33:28Z
Тренер Борнмута назвал отсутствие Забарного одной из причин поражения Брайтону
Корреспондент
2025-02-26T14:24:23Z
Атака на Харьков: стало известно о последствиях
Корреспондент
2025-03-01T01:24:41Z
В Харькове из медучреждения эвакуировали более 60 человек, количество пострадавших увеличилось
TSN
2025-03-01T00:36:58Z
Харьков и Одесщина под атакой БПЛА
Корреспондент
2025-02-28T22:18:47Z
Таро гороскоп на месяц: кому повезет в любви, а кому в карьере
Comments UA
2025-02-28T21:57:34Z
В Киеве раздались взрывы
Корреспондент
2025-02-26T23:09:41Z
"Одной вспышки хватит, чтобы начать новую фазу боевых действий": военный о "заморозке войны"
TSN
2025-02-26T22:36:24Z
Перешли ли ВСУ в контрнаступление под Покровском: аэроразведчик объяснил ситуацию
TSN
2025-02-26T22:21:33Z
В Киеве и ряде областей объявлена воздушная тревога — карта
TSN
2025-02-26T21:39:51Z
"Ты можешь избежать судьбы, но она догонит": украинские бойцы возвращаются на фронт без рук и ног
Знай
2025-02-26T21:30:25Z
Триумф и осуждение: 7 скандальных фильмов, получивших «Оскар»
Marie Claire
2025-03-01T00:00:49Z
Как выбрать идеальную краску для волос: полное руководство для безупречного цвета
Gecid
2025-02-27T12:18:40Z
Фурнитура для раздвижных дверей: особенности выбора и установки
AIN
2025-02-27T09:02:07Z
Как выбрать пиво и насладиться его вкусом
AutoWeek
2025-02-27T08:58:52Z
Умерла звезда "Евротора" и "Баффи" Мишель Трахтенберг
Фокус
2025-02-26T21:21:41Z
Горов вспомнил, как Скрипка надавал пинков Киркорову в новогоднем мюзикле: "Раздражал его"
TSN
2025-02-26T17:33:23Z
Продюсер "Звездных войн" Кэтлин Кеннеди может уйти на пенсию: кто ее заменит, — СМИ
Фокус
2025-02-26T17:06:57Z
Позитив восхитил романтическим фото с женой Сахневич и нежно поздравил ее с 35-летием
TSN
2025-02-26T17:06:29Z
Актера Сексуального образования осудили за преступления против детей
Корреспондент
2025-02-26T16:39:35Z
День ангела 1 марта: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-02-28T22:18:25Z
1 марта 2025 года: мученицы Евдокии - что сегодня нельзя делать
Фокус
2025-02-28T22:00:48Z
"Он мне не ровня": чиновница Черновицкой ОГА отказалась сидеть возле военного ветерана
Фокус
2025-02-26T22:57:32Z
Нужно ли снижать мобилизационный возраст: что ответили украинцы
Comments UA
2025-02-26T22:42:47Z
День ангела 27 февраля: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-02-26T22:21:24Z
27 февраля 2025 года: Прокопия Декаполита - что сегодня нельзя делать
Фокус
2025-02-26T22:00:11Z
Пармедикиня Цыбух посмертно получила звание Героя Украины
Апостроф
2025-02-26T21:39:05Z
Зеленский сообщил, каким будет количественный состав украинской армии
TSN
2025-02-26T20:51:19Z
Украинцам показали, как дозвониться живому оператору lifecell: полезный лайфхак
Хвиля
2025-02-26T20:45:47Z
Народные средства для снижения веса: что поможет держать себя в форме
Comments UA
2025-03-01T00:30:34Z
Стало известно, как кофе влияет на потенцию
Comments UA
2025-02-26T23:30:20Z
Британский нейрохирург признался, пытались ли украинские пациенты дать ему взятку
TSN
2025-02-26T19:36:34Z
Всемирно известный нейрохирург объяснил, почему после травмы головы человек может потерять память
TSN
2025-02-26T19:36:29Z
Как не ошибиться в выборе врача: мнение нейрохирурга Генри Марша
TSN
2025-02-26T15:51:53Z
Между мастерством и ужасными ошибками: британский нейрохирург Марш оценил украинскую хирургию
TSN
2025-02-26T15:36:21Z
Еще более ста медпрепаратов упадут в цене: список
Comments UA
2025-02-26T14:12:53Z
Чудо-пузырьки, или как экзосомы способны спасти нашу кожу и остановить время
Marie Claire
2025-02-26T14:00:00Z
Зачем бананы советуют заворачивать в фольгу: поможет решить популярную проблему
TSN
2025-02-26T13:33:12Z
Посмотрите по кошелькам: монеты могут принести легкие деньги – нумизматы дают большие суммы
Знай
2025-02-28T21:51:20Z
Пустые карманы украинцев решили вывернуть окончательно: где поднимут тарифы на воду
Знай
2025-02-28T21:12:40Z
Лавров одним заявлением о территориальных претензиях к Украине обнулил рост акций РФ и рубля
Новости Украины
2025-02-26T22:03:59Z
Почти 600 компаний Федерации работодателей сменили регион деятельности
Хвиля
2025-02-26T21:36:07Z
Немецкий Бундесбанк отчитался о рекордных убытках
Хвиля
2025-02-26T21:03:50Z
Должникам за коммуналку дали шанс избежать штрафов и отключения услуг: что нужно сделать
Знай
2025-02-26T20:12:41Z
Госдолг Украины резко увеличился: названа сумма
Хвиля
2025-02-26T20:03:03Z
"Мусорная" категория: Fitch снизило рейтинг Nissan
Корреспондент
2025-02-26T19:15:45Z
В феврале платежки за газ потяжелеют: в "Нафтогазе" назвали причину
Знай
2025-02-26T19:12:14Z
В Европе появится недорогой 585-сильный конкурент BMW X3 от Geely и Volvo
Фокус
2025-02-26T15:42:57Z
На складах — 100 000 непроданных авто: новые Lada не хотят покупать
Фокус
2025-02-26T14:30:37Z
Женщина потеряла кольцо в авто: ее мужу пришлось разбирать все до "нуля"
Фокус
2025-02-26T14:15:37Z
Формула-1: Антонелли - лучший во время утренней сессии тестов
Корреспондент
2025-02-26T11:51:42Z
Неприметный раритет: на аукцион выставили скромный фургон короля Чарльза ІІІ
Фокус
2025-02-26T09:27:32Z
Прообраз Илона Маска нашли в легендарном фильме
Апостроф
2025-02-25T19:03:13Z
На рынок выйдет электрифицированный американский пикап с запасом хода более 1100 км
Фокус
2025-02-25T18:30:57Z
Украина представила обновленную версию подводного дрона Toloka TLK 150: детали улучшений
Фокус
2025-02-25T17:27:46Z
Необычный раритет: на продажу выставили винтажный 70-летний автодом Alfa Romeo
Фокус
2025-02-25T13:45:14Z
Губернаторы-демократы США осудили давление Трампа на Зеленского в Белом доме
ZN UA
2025-03-01T01:22:52Z
Исторический момент в Овальном кабинете принесет радость Кремлю и создает проблемы для Европы — Bild
TSN
2025-03-01T01:21:15Z
Трамп больше не хочет сделки об ископаемых - СМИ
Корреспондент
2025-03-01T01:18:31Z
Италия намерена созвать саммит стран ЕС и США
ZN UA
2025-03-01T01:03:10Z
Почему не было подписано соглашение о ископаемых и что будет дальше — Зеленский
TSN
2025-03-01T00:36:46Z
"Если не НАТО, то какие гарантии": Зеленский о поддержке Америки
TSN
2025-03-01T00:36:18Z
Можно ли спасти отношения с США: Зеленский ответил
TSN
2025-03-01T00:34:39Z
Трамп сейчас не заинтересован в возобновлении обсуждения с Киевом соглашения по ресурсам – Reuters
TSN
2025-03-01T00:21:22Z
Перепалка между Трампом, Венсом и Зеленским: реакции соцсетей
ZN UA
2025-03-01T00:12:32Z