Taśmy kasetowe DNA: Rewolucja w przechowywaniu danych z perspektywą na przyszłość

Edytowane przez: Veronika Radoslavskaya

W obliczu rosnących potrzeb w zakresie przechowywania danych i ograniczeń tradycyjnych nośników, naukowcy opracowali innowacyjne rozwiązanie – taśmy kasetowe DNA. Ta technologia łączy nostalgiczną formę kaset magnetofonowych z lat 80. z potencjałem DNA jako nośnika danych, oferując niezwykłą gęstość i trwałość.

Każda ludzka komórka zawiera około 3,2 gigabajta danych, a naukowcy z Południowego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach stworzyli prototyp taśmy kasetowej DNA. Wykonana z mieszanki poliestru i nylonu, taśma posiada naniesione wzory kodów kreskowych, które dzielą ją na miliony sekcji, działając jak foldery komputerowe dla precyzyjnego odzyskiwania danych. Proces polega na tłumaczeniu informacji cyfrowych na sekwencje DNA, gdzie zasady A, G, C i T są konwertowane na analogiczny do binarnego kod. Taśma jest dodatkowo pokryta ochronną warstwą krystaliczną, zapobiegającą degradacji wiązań DNA.

Eksperymenty potwierdziły wykonalność tej technologii, kodując i odzyskując cyfrowy obraz z taśmy. Po komercjalizacji taśmy kasetowe DNA mogą zrewolucjonizować przechowywanie danych, oferując skalowalne i zrównoważone rozwiązanie dla centrów danych, które borykają się z problemami przestrzeni i energii. Badanie z 2023 roku wykazało, że centra danych w USA zużyły 4,4% całkowitej energii elektrycznej kraju, a prognozy wskazują na wzrost tej liczby do 9% do 2030 roku, napędzany rozwojem sztucznej inteligencji.

Obecnie technologie przechowywania danych w DNA są w fazie rozwoju, z kilkoma projektami pilotażowymi. Główne wyzwania to wysokie koszty i wolne prędkości odczytu/zapisu, z obecnymi metodami syntezy DNA osiągającymi około 200 nukleotydów na sekundę. Jednakże, postęp w syntezie i sekwencjonowaniu DNA stale obniża koszty, czego przykładem jest spadek kosztów sekwencjonowania ludzkiego genomu z 10 000 USD w 2010 roku do około 200 USD w 2020 roku. Taśmy kasetowe DNA stanowią obiecujący krok naprzód, oferując kompaktowe, trwałe i energooszczędne rozwiązanie dla globalnego problemu przechowywania danych.

Źródła

  • Popular Science

  • TechXplore: DNA cassette tapes could solve global data storage problems

  • TechRadar: DNA breakthrough could finally make tape storage obsolete

  • TechRadar: DNA storage is the most important innovation you’ve never heard about

  • Chemistry World: Is DNA the future of digital data storage?

  • ZettaByte Analytics: DNA Data Storage Market - Forecast Year 2024 - 2031

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?

Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.

Taśmy kasetowe DNA: Rewolucja w przechowyw... | Gaya One