хранилище днк

Кажется, что загруженное в «облако» фото или сохраненный на жестком диске документ останутся там навсегда. Но магнитные ленты размагничиваются, флеш-память теряет заряд, а диски покрываются коррозией. На нынешних накопителях информация не переживет катастрофы и испытания временем. Но решение было найдено в самом древнем носителе информации — ДНК. Американская компания Atlas Data Storage официально представила Atlas Eon 100. Это первый в мире коммерческий сервис, который предлагает консервировать данные, записывая их в структуру синтетической ДНК.

Чтобы оценить красоту инженерного решения Atlas, нужно вспомнить, как работает природа. Миллиарды лет эволюции оттачивали идеальный механизм передачи информации через ДНК. Если наши компьютеры работают и хранят информацию, зашифрованную двоичным кодом из нуля и единицы, то биология использует четвертичную систему. Алфавит жизни состоит из четырех азотистых оснований: аденина (А), цитозина (Ц), гуанина (Г) и тимина (Т).

Инженеры Atlas Data Storage потратили более десяти лет, пытаясь переводить привычные биты и байты в последовательности нуклеотидов. Они смогли перевести в генетический код фотографии, финансовые отчеты, видеохроники и коды программного обеспечения. На основе этого в лаборатории синтезируется искусственная молекула ДНК, содержащая эту информацию.

Важно понимать, что полученная ДНК подвергается все тем же химическим реакциям и подвержена дегидратации — обезвоживанию. Именно в таком виде ученые помещают ее в капсулу, где новая «флэшка» становится практически неуязвимой для времени.

Рис. 1. Atlas Eon 100 — хранилище данных на основе ДНК (Источник: Atlasds.com)

Все дело в физических ограничениях материалов. Жесткие диски редко живут дольше десятилетия. Даже современная флеш-память страдает от неизбежной миграции электронов, ускоряющейся при перепадах температур. Чтобы сохранить данные сегодня, их приходится постоянно перезаписывать на новые носители каждые 5-7 лет. Это колоссальные затраты энергии и ресурсов, и сюда же добавляется риск искажения данных при копировании.

ДНК же невероятно стабильна. Atlas Eon 100 обещает сохранность данных на тысячелетия без необходимости подключения к розетке, охлаждения или перезаписи. По сути, создается «холодный» архив, который можно положить на полку и забыть о нем до тех пор, пока он не понадобится потомкам. Производитель заявляет о надежности системы в 99,99999999999%, что на порядки выше магнитных аналогов.

Еще одно революционное преимущество ДНК — компактность. Теоретически, весь мировой интернет можно уместить в объеме обувной коробки. Система Atlas обеспечивает плотность хранения в тысячу раз выше, чем самые передовые традиционные носители. Это решает не только логистические проблемы (пробирку с терабайтами данных легко транспортировать), но и экологические, снижая углеродный след цифровой индустрии.

Изначально технология нацелена на тех, кто мыслит категориями веков —  музеи и государственные архивы, которые преследуют задачу сберечь культурное наследие и исторические документы. То же самое касается научно-исследовательских институтов, накапливающие петабайты климатических данных или результатов физических экспериментов, которые должны быть доступны для перепроверки спустя столетия.

Однако в эпоху искусственного интеллекта спектр применения огромных массивов информации расширяется. Корпорациям необходимо хранить колоссальные объемы данных для обучения нейросетей.

Молекула, которая служила носителем информации для живых организмов с древнейших времен, теперь претендует на роль главного архива цифровой цивилизации. Если эта ставка сыграет, через много сотен лет наши потомки смогут читать не только геномы предков, но и их файлы буквально с одной и той же молекулы.