Im Jahr 2016 entwickelten Wissenschaftler der Universität Southampton einen 5D-Speicherkristall, der bis zu 360 Terabyte (TB) Daten speichern kann und eine Haltbarkeit von fast 14 Milliarden Jahren aufweist. Diese Technologie, bekannt als "Superman-Speicherkristall", bietet erhebliches Potenzial für die langfristige Datenaufbewahrung und eröffnet Möglichkeiten in der wissenschaftlichen, umweltbezogenen und historischen Archivierung.
Der 5D-Speicherkristall, der vom Optoelektronik-Forschungszentrum (ORC) der Universität Southampton entwickelt wurde, nutzt fünf Dimensionen zur Codierung von Informationen. Der Begriff "5D" bezieht sich auf zwei optische Dimensionen und drei räumliche Koordinaten, die im Kristall eingraviert sind. Mit ultraf schnellen Lasern schreibt das Team Daten in nanostrukturierte Hohlräume im Silikatmaterial und schafft so ein hochgradig haltbares und stabiles Speichermedium.
Das menschliche Genom, das den vollständigen Satz genetischer Anweisungen für einen Menschen darstellt, der in DNA codiert ist, besteht aus ungefähr 3 Milliarden Basenpaaren, die in 23 Paaren von Chromosomen organisiert sind, die sich im Zellkern befinden. Obwohl es derzeit nicht möglich ist, Menschen, Pflanzen oder Tiere aus genetischen Daten synthetisch nachzubilden, gibt es Fortschritte in der synthetischen Biologie, die darauf hindeuten, dass die Erhaltung von Genomen mithilfe von 5D-Speicherkristallen eine entscheidende Rolle bei der Wiederbelebung ausgestorbener Arten in der Zukunft spielen könnte.
Der 5D-Speicherkristall wird im Archiv "Memory of Mankind" aufbewahrt, einer einzigartigen Zeitkapsel, die sich in einer Salzhöhle in Hallstatt, Österreich, befindet und dazu dient, die menschliche Geschichte und das Wissen für zukünftige Generationen zu bewahren. Die im Kristall eingravierten Daten sind sorgfältig mit universellen Elementen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff sowie den vier DNA-Basen: Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin annotiert. Diese Annotationen bieten klare Anweisungen zur Interpretation der gespeicherten genetischen Informationen.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die 5D-Speicherkristalle hochspezialisierte Fähigkeiten und fortschrittliche Ausrüstung erfordern, um die darin gespeicherten Daten zu gravieren und zu lesen. Daher müssen diejenigen, die die menschliche Rasse nach einem Aussterbeereignis wiederherstellen möchten, möglicherweise auf traditionellere Methoden zurückgreifen.
Der Kristall, der aus geschmolzenem Quarz besteht, ist eines der chemisch und thermisch widerstandsfähigsten Materialien, die auf der Erde bekannt sind, und kann Temperaturen von bis zu 1000 °C standhalten, Widerstandskräften von bis zu 10 Tonnen pro Quadratzentimeter widerstehen und bleibt von kosmischer Strahlung unbeeinflusst. Seine Langlebigkeit und Speicherkapazität haben ihm 2014 einen Guinness-Weltrekord für das haltbarste Speichermaterial für Daten eingebracht.
Professor Peter Kazansky, der Leiter des wissenschaftlichen Teams an der Universität Southampton, sagte: "Wir wissen aus der Arbeit anderer, dass genetisches Material einfacher Organismen synthetisiert und in einer bestehenden Zelle verwendet werden kann, um ein lebensfähiges Lebewesen in einem Labor zu schaffen." Er fügte hinzu: "Der 5D-Speicherkristall eröffnet anderen Forschern die Möglichkeit, ein ewiges Repository von genomischen Informationen aufzubauen, aus dem komplexe Organismen wie Pflanzen und Tiere wiederhergestellt werden können, wenn die Wissenschaft dies in der Zukunft erlaubt."