Compania americană de biotehnologie Atlas Data Storage a lansat primul mediu de stocare a informaţiei pe ADN sintetic din lume, capabil să păstreze de 1.000 de ori mai multe date decât banda magnetică tradiţională, potrivit Live Science.
Produsul, numit Atlas Eon 100, este prezentat ca având potenţialul să păstreze „arhivele de neînlocuit” ale umanităţii timp de mii de ani. Acestea includ date ştiinţifice, înregistrări corporative, artefacte culturale şi versiuni master ale operelor de artă digitale, filme, manuscrise, muzică etc.
„Aceasta este punctul culminant a peste zece ani de dezvoltare a produselor şi inovare în multiple discipline”, a declarat Bill Banyai, fondatorul Atlas Data Storage, într-un comunicat. „Intenţionăm să oferim noi soluţii pentru arhivarea pe termen lung, conservarea datelor pentru modelele de inteligenţă artificială şi protejarea patrimoniului şi a conţinutului de mare valoare”, a declarat el.
Cum funcționează stocarea informațiilor pe ADN sintetic
Fundamental, toate datele digitale sunt doar o serie de 1 şi 0 într-o secvenţă definită. ADN-ul este similar prin faptul că este alcătuit din secvenţe definite ale bazelor chimice adenină (A), citozină (C), guanină (G) şi timină (T).
Stocarea datelor ADN funcţionează prin cartografierea codului binar al acestor baze; de exemplu, o schemă de codificare ar putea atribui A ca 00, C ca 01, G ca 10 şi T ca 11. ADN-ul artificial poate fi apoi sintetizat cu bazele aranjate în ordinea corespunzătoare.
Pentru Atlas Eon 100, ADN-ul este apoi deshidratat şi stocat sub formă de pulbere în capsule de oţel robuste cu înălţimea de 1,8 cm. Acesta este rehidratat doar atunci când trebuie secvenţiat, iar bazele sale traduse înapoi în format binar.
Un litru de soluţie de ADN poate stoca melodii cât 25.000 km de bandă magnetică
Un singur litru de soluţie de ADN poate conţine 60 de petabytes de date - echivalentul a 10 miliarde de melodii sau 12 milioane de filme HD. Acest lucru face ca Atlas Eon 100, care a fost anunţat pe 2 decembrie, să aibă o densitate de stocare de 1.000 de ori mai mare decât banda magnetică.
Pentru context, ar fi necesare aproximativ 25.000 km de bandă LTO-10 cu lăţimea de 12,7 mm, un mediu de stocare standard de mare capacitate, pentru a păstra aceeaşi cantitate de date.
Această densitate de stocare va face transportul unor cantităţi mari de date mai uşor decât ar fi cu hard disk-uri sau role de bandă tipice. De asemenea, se ştie că ADN-ul îşi păstrează forma timp de secole, ceea ce îl face un mediu remarcabil de stabil pentru conservarea datelor pe perioade foarte lungi.
Fiabilitate 99,99% și capsule care pot rezista la temperaturi de până la 40°C
Atlas Data Storage spune că produsul său este stabil într-un mediu de birou, cu o fiabilitate de 99,9999999999%, dar capsulele pot rezista şi la temperaturi de până la 40°C. Banda magnetică, pe de altă parte, se degradează în aproximativ un deceniu, chiar şi dacă este ţinută într-un mediu în care temperatura şi umiditatea sunt controlate.
Suporturile optice, cum ar fi CD-urile şi DVD-urile, se degradează de obicei în termen de 30 de ani, în timp ce hard disk-urile durează aproximativ 6 sau 7 ani înainte de a prezenta semne de deteriorare. În mai puţin de 3 ore la 70°C, o celulă de memorie flash poate „îmbătrâni” la fel de mult ca în mod normal într-o lună.
Compania susţine, de asemenea, că serviciul său de stocare pe ADN sintetic oferă o modalitate mai uşoară de a face copii de rezervă ale datelor clienţilor săi decât alte medii. Într-adevăr, odată ce o catenă este codificată, enzimele pot fi utilizate pentru a face peste un miliard de copii în doar câteva ore.
Potrivit companiei Atlas, societatea umană generează aproximativ 280 PB de date în fiecare minut. Stocarea datelor pe suport ADN sintetic devine astfel o soluţie potenţială la proliferarea datelor digitale, care a fost exacerbată masiv în ultimii ani de boom-ul inteligenţei artificiale generative (AI).
Provocare majoră pentru noul sistem
Cu toate acestea, biotehnologia se confruntă cu o provocare cheie de scalare: sintetizarea ADN-ului artificial codificat este încă un proces destul de lung în comparaţie cu, să zicem, salvarea unei fotografii pe un hard disk existent. Twist Bioscience, fosta companie-mamă a Atlas de la care a moştenit procesul de sinteză a ADN-ului, are în prezent un timp de livrare între 2 şi 8 zile lucrătoare pentru comenzile de „gene” şi „oligo” (catene scurte şi lungi de ADN).
De asemenea, este de notorietate faptul că procesul de secvenţiere este foarte scump: aproximativ 30 dolari pentru a citi o gigabază de ADN, echivalentul a aproximativ 250 GB de date. De asemenea, durează mult timp, fiind nevoie în medie de 25 de minute pentru a recupera un singur fişier. Cu toate acestea, Atlas Data Storage susţine că secvenţiatoarele ADN moderne "îşi îmbunătăţesc randamentul şi reduc costurile de 1.000 de ori mai rapid decât Legea lui Moore".
Legea lui Moore descrie o tendinţă pe termen lung în istoria maşinilor de calcul şi anume că numărul de tranzistori care pot fi plasaţi pe un circuit integrat se dublează aproximativ la fiecare doi ani.
Când va putea fi folosit ADN-ul pentru stocarea datelor la scară largă
Acestea fiind spuse, din cauza timpului necesar pentru sintetizarea şi secvenţierea ADN-ului, DNA Data Storage Alliance a anunţat în acest an că nu se aşteaptă ca ADN-ul să fie utilizat pentru stocarea datelor de arhivă la scară largă pentru încă trei până la cinci ani.
Thomas Heinis, profesor de informatică la Imperial College London, care cercetează stocarea datelor bazate pe ADN, este sceptic cu privire la lipsa datelor concrete pe care Atlas le-a publicat despre performanţele Atlas Eon 100. El a subliniat faptul că o altă companie, Catalog DNA, care a făcut promisiuni similare despre soluţia sa de stocare Shannon, a dat faliment în urmă cu câteva luni.
„Nu am nicio îndoială că au construit un dispozitiv impresionant, dar este dificil de apreciat fără informaţii concrete”, a declarat el pentru Live Science, adăugând că principala provocare pentru comercializarea stocării prin ADN este sinteza, nu secvenţierea. „Sună banal, dar dacă costul de scriere/sinteză nu este competitiv, atunci nu are rost să citeşti/secvenţiezi eficient din punct de vedere al costurilor. Nu poţi citi ieftin ceea ce nu îţi permiţi să scrii”, a argumentat el.
„Deşi cred cu tărie în tehnologia de stocare pe ADN, este nevoie de multe progrese tehnologice şi nu am văzut încă pe nimeni cu o soluţie viabilă din punct de vedere economic”, a mai spus Thomas Heinis, conform Live Science.
Ştiri video recomandate
