डिजिटल डेटा के बढ़ते भंडार को संभालने की वैश्विक चुनौती का सामना करने के लिए, चीनी वैज्ञानिकों ने डीएनए को डेटा भंडारण माध्यम के रूप में उपयोग करने वाली एक अभूतपूर्व तकनीक विकसित की है। यह नवाचार पारंपरिक तरीकों की तुलना में बेहतर घनत्व और स्थायित्व प्रदान करता है, जो डेटा वृद्धि की वर्तमान दर के साथ आने वाली सीमाओं को संबोधित करता है। इस महत्वपूर्ण शोध को *साइंस एडवांसेज* जर्नल में प्रकाशित किया गया है।
यह नई 'डीएनए टेप' तकनीक पेटबाइट्स में जानकारी को अत्यंत सघन और कुशल तरीके से संग्रहीत करने की क्षमता रखती है। इस प्रक्रिया में, डिजिटल फ़ाइलों को डीएनए के चार मूल आधारों - एडेनिन (ए), गुआनिन (जी), साइटोसिन (सी), और थाइमिन (टी) - के अनुक्रमों में परिवर्तित किया जाता है। इन अनुक्रमों को फिर पॉलिएस्टर और नायलॉन के मिश्रण से बने टेप पर अंकित किया जाता है, जिसे एक क्रिस्टलीय परत द्वारा सुरक्षित किया जाता है। प्रत्येक टेप एक सूक्ष्म पुस्तकालय के रूप में कार्य करता है, जिसमें लाखों खंड डिजिटल फ़ोल्डर के रूप में काम करते हैं। शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक टेप से एक डिजिटल छवि को रिकॉर्ड और पुनः प्राप्त करके इस विधि की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया है। इसके उच्च घनत्व के अलावा, यह तकनीक विशिष्ट फ़ाइलों तक त्वरित पहुंच की अनुमति देती है, बिना पूरे संग्रहीत डेटा को स्कैन करने की आवश्यकता के।
डीएनए भंडारण का एक महत्वपूर्ण लाभ इसका असाधारण स्थायित्व है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विपरीत जिन्हें निरंतर बिजली और रखरखाव की आवश्यकता होती है, डीएनए बिजली के बिना हजारों वर्षों तक डेटा को संरक्षित कर सकता है। यह न केवल डेटा केंद्रों की ऊर्जा खपत को कम करता है, बल्कि शीतलन और विशेष हार्डवेयर पर निर्भरता को भी कम करता है। इसके अतिरिक्त, डीएनए आर्द्रता और चुंबकीय क्षेत्रों जैसे कारकों से अप्रभावित रहता है, जिससे संग्रहीत जानकारी की अखंडता सुनिश्चित होती है। क्षमता के मामले में, एक 100-मीटर डीएनए टेप में 36 पेटबाइट्स तक डेटा संग्रहीत होने का अनुमान है, जो तीन अरब से अधिक एमपी3 गानों के बराबर है। यह घनत्व वर्तमान में उपलब्ध सबसे उन्नत हार्ड ड्राइवों से काफी बेहतर है। उदाहरण के लिए, एक ग्राम डीएनए में 215 पेटबाइट्स तक डेटा संग्रहीत करने की क्षमता का अनुमान लगाया गया है, जो वर्तमान में उपलब्ध किसी भी अन्य भंडारण तकनीक से कहीं अधिक है।
हालांकि, इस तकनीक को व्यापक रूप से अपनाने में महत्वपूर्ण चुनौतियां हैं। डीएनए संश्लेषण और पढ़ने की लागत अभी भी अधिक है, हालांकि जैव प्रौद्योगिकी तकनीकों में प्रगति से भविष्य में इन कीमतों में कमी आने की उम्मीद है। इसके अलावा, डीएनए की पढ़ने और लिखने की गति वर्तमान में हार्ड ड्राइव या एसएसडी की तुलना में धीमी है, जो इसे केवल पुरालेखीय प्रणालियों तक सीमित कर सकती है जहां तत्काल डेटा पुनर्प्राप्ति महत्वपूर्ण नहीं है। मानकीकरण एक और बाधा है; विभिन्न निर्माताओं और प्लेटफार्मों के बीच अंतरसंचालनीयता सुनिश्चित करने के लिए डीएनए भंडारण को बड़े पैमाने पर व्यवहार्य बनाने के लिए सामान्य प्रोटोकॉल स्थापित करना आवश्यक होगा।
चीन में शोधकर्ताओं द्वारा विकसित इस डीएनए टेप का विकास एक व्यापक वैश्विक प्रवृत्ति का हिस्सा है। माइक्रोसॉफ्ट, इलुमिना और जेनस्किप्ट जैसी कंपनियां स्केलेबल समाधानों की आवश्यकता से प्रेरित होकर वर्षों से जैविक भंडारण की खोज कर रही हैं। ब्राजील में, IPT और लेनोवो प्रोमेथियस परियोजना पर डीएनए भंडारण प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए सहयोग कर रहे हैं। उद्योग पहले से ही इस तकनीक के व्यावहारिक अनुप्रयोगों की कल्पना कर रहा है। एक राष्ट्रीय पुरालेख की कल्पना करें जो अपने पूरे डिजिटल इतिहास को एक कोठरी के आकार के कमरे में संरक्षित कर रहा हो, या एक शोध केंद्र जो सदियों तक आनुवंशिक अनुक्रमों को बिना किसी हानि के जोखिम के संग्रहीत कर रहा हो। यह उपग्रहों और अंतरिक्ष यान में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जहां वजन, ऊर्जा और स्थायित्व महत्वपूर्ण कारक हैं। हालांकि अभी भी प्रयोगात्मक है, डीएनए स्ट्रैंड से एक डिजिटल छवि को संग्रहीत और पुनर्प्राप्त करने की क्षमता उन संभावनाओं को खोलती है जिन्हें कभी विज्ञान कथा माना जाता था। संक्षेप में, डीएनए डेटा भंडारण वर्तमान प्रणालियों के आसन्न पतन के लिए सबसे आशाजनक विकल्पों में से एक प्रस्तुत करता है। इसकी क्षमता, लचीलापन और ऊर्जा दक्षता इसे डिजिटल भंडारण की बढ़ती मांगों के लिए एक टिकाऊ, उच्च-घनत्व समाधान के रूप में स्थापित करती है।