Microsoft ziņo par lielu soli uz priekšu DNS datu glabāšanā

Tas izskatās kā mēģene ar žāvētu sāli apakšā, taču Microsoft saka, ka tā varētu būt datu uzglabāšanas nākotne. Uzņēmums šodien ziņoja, ka ir ierakstījis aptuveni 200 megabaitus datu, ieskaitot Karš un miers un 99 citas literatūras klasikas, iekļautas DNS.





Pētnieki ir pierādījuši, ka digitālos datus DNS var saglabāt jau iepriekš, taču Microsoft saka, ka neviens no tiem nav ierakstījis tik daudz DNS uzreiz.

DNS ir labs datu nesējs, jo datus var ierakstīt molekulās blīvāk, nekā tos spēj iesaiņot parasto uzglabāšanas tehnoloģiju pamatelementi, saka Karīna Štrausa, Microsoft vadošā pētniece projektā, kurā ir iesaistīti arī Vašingtonas universitātes pētnieki. Pašlaik šī tehnika ir dārga un sarežģīta, taču uzņēmums cer samazināt izmaksas par DNS izveides un nolasīšanas instrumentiem, ko virza biotehnoloģiju nozare. DNS tiek uzskatīta par potenciālu magnētiskās lentes aizstājēju, kas mūsdienās ir standarta mehānisms ilgtermiņa datu glabāšanai.

Uzņēmums ir ieinteresēts uzzināt, vai mēs varam izveidot visaptverošu sistēmu, kas var uzglabāt informāciju, kas ir automatizēta un ko var izmantot uzņēmuma glabāšanai, pamatojoties uz DNS, saka Štrauss.



Rozā uztriepe šajā mēģenē ir DNS, kas ir sintezēta, lai saglabātu digitālos datus ilgstošai uzglabāšanai. Microsoft izmantoja to pašu paņēmienu, lai uzglabātu aptuveni 200 megabaitus datu.

Štrauss saka, ka projektu motivē fakts, ka elektroniskās datu glabāšanas ierīces neuzlabojas tik ātri, kā pieaug mūsu izmantoto datu apjoms. Ja paskatās uz pašreizējām prognozēm, mēs nevaram saglabāt visu vajadzīgo informāciju ar ierīcēm par tādu cenu, kāda tā ir, viņa saka.

IDC prognozē, ka visā pasaulē saglabāto digitālo datu kopskaits būs sasniedza 16 triljonus gigabaitu nākamajā gadā lielākā daļa no tiem atradās milzīgos datu centros. Štrauss lēš, ka kurpju kastes vērtībā DNS varētu būt līdzvērtīgs aptuveni 100 milzīgiem datu centriem.



DNS var būt arī ļoti izturīga, it īpaši, ja to tur vēsā un sausā veidā. Martā pētnieki paziņoja, ka ir daļēji rekonstruējuši seno cilvēku genomus, kuru kauli Spānijas alā atradās vairāk nekā 400 000 gadu. Turpretim magnētiskā lente, kas mūsdienās ir labākā ilgtermiņa datu glabāšanas iespēja, kalpo tikai dažas desmitgades, pirms sāk degradēties.

Lai saglabātu datus DNS, ir jātulko viens smiltis 0 s bināros digitālos failus garās četru dažādu nukleotīdu vai bāzu virknēs, kas veido DNS pavedienus un izraksta ģenētisko kodu. 2012. gadā Hārvardas molekulārais biologs Džordžs Čērčs uzrakstīja 50 000 vārdu grāmatu, kurā DNS kopumā bija mazāk nekā megabaitu datu, un izdrukāja to uz stikla skaidas, kas ir mazāka par ziedputekšņu graudu. Šogad viņš ziņoja, ka ir iekodējis 22 megabaitus digitālo datu.

Microsoft saka, ka tā tagad ir ierakstījusi gandrīz 10 reizes vairāk digitālo datu miljoniem DNS gabalu kolekcijā, katrs 150 bāzu garumā.



Reinhards Hekels , pēcdoktorantūras pētnieks Kalifornijas Universitātē Bērklijā, kurš ir strādājis pie datu glabāšanas DNS, to sauc par 'iespaidīgu'. Taču viņš saka, ka lielākais šķērslis, lai padarītu DNS datu glabāšanu noderīgu, ir izmaksas, jo pielāgotu DNS molekulu izgatavošana ir dārga. 'Lai cilvēki to patiešām paņemtu, jums ir jāuzglabā kaut kas lētāks nekā lentē, un tas būs grūti,' saka Hekels.

Microsoft neatklās sīkāku informāciju par to, ko tā iztērēja, lai izveidotu savu 200 megabaitu DNS datu krātuvi, kam bija nepieciešami aptuveni 1,5 miljardi bāzu. Bet Twist Bioscience, kas sintezēja DNS, parasti iekasē 10 centus par katru bāzi. Komerciāli pieejama sintēze var maksāt tikai 0,04 centus par bāzi . Miljona bāzu nolasīšana maksā aptuveni santīmu.

Štrauss ir pārliecināts, ka DNS lasīšanas un rakstīšanas izmaksas nākamajos gados ievērojami samazināsies. Viņa saka, ka jau ir pierādījumi, ka tie samazinās ātrāk nekā tranzistoru izgatavošanas izmaksas pēdējo 50 gadu laikā, un šī tendence ir bijusi daudzu inovāciju dzinējspēks skaitļošanas jomā.



Cilvēka genoma sekvencēšana 2007. gadā būtu izmaksājusi aptuveni 10 miljonus dolāru, taču gandrīz tikai 1000 USD 2015. gadā.

paslēpties