Մեր օրերում մենք կարող ենք օգտվել մարդկության ողջ գիտելիքներից մեր գրպանում գտնվող փոքր համակարգիչներից: Այս բոլոր տվյալները պետք է ինչ-որ տեղ պահվեն, բայց հսկայական սերվերները շատ ֆիզիկական տարածք են զբաղեցնում և մեծ էներգիա են պահանջում: Հարվարդի հետազոտողները մշակել են օրգանական մոլեկուլների օգտագործմամբ տեղեկատվությունը կարդալու և գրելու նոր համակարգ, որը կարող է պոտենցիալ կայուն և ֆունկցիոնալ մնալ հազարավոր տարիներ:
ԴՆԹ-ն հասկանալի է բնական աշխարհում ինֆորմացիա պահելու գործիք. այն կարող է հսկայական քանակությամբ տվյալներ պահել փոքրիկ մոլեկուլում և չափազանց կայուն է՝ գոյատևելով հազարամյակներ ճիշտ պայմաններում: Վերջերս գիտնականներն ուսումնասիրել են այս ունակությունը՝ գրանցելով տվյալներ ԴՆԹ-ում մատիտների ծայրին, լակի ներկի բանկաներում և նույնիսկ թաքցնելով տվյալները կենդանի բակտերիաներում: Սակայն ԴՆԹ-ն որպես տեղեկատվության կրիչ օգտագործելու խոչընդոտներ կան, այն կարդալն ու գրելը մնում է բավականին բարդ և դանդաղ գործընթաց:
«Մենք պատրաստվում ենք օգտագործել այնպիսի ռազմավարություն, որը գաղափարներ չի վերցնում ուղղակիորեն կենսաբանությունից»,- ասում է Բրայան Քաֆերտին՝ նոր հետազոտության հեղինակներից մեկը: «Փոխարենը, մենք հիմնվեցինք օրգանական և անալիտիկ քիմիայի համար սովորական տեխնիկայի վրա և մշակեցինք մոտեցում, որն օգտագործում է փոքր, ցածր մոլեկուլային քաշի մոլեկուլներ՝ տեղեկատվության կոդավորման համար»:
ԴՆԹ-ի փոխարեն հետազոտողները օգտագործել են օլիգոպեպտիդներ՝ փոքր մոլեկուլներ, որոնք կազմված են տարբեր թվով ամինաթթուներից: Պահպանման նոր միջավայրի հիմքը միկրոափսեն է՝ մետաղական ափսե՝ 384 մանր բջիջներով: Յուրաքանչյուր բջիջում տեղադրվում են օլիգոպեպտիդների տարբեր համակցություններ՝ մեկ բայթ տեղեկատվության կոդավորման համար:
Մեխանիզմը հիմնված է երկուական համակարգի վրա. եթե առկա է որոշակի օլիգոպեպտիդ, այն կարդացվում է որպես 1, իսկ եթե ոչ, ապա որպես 0: Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր բջիջի կոդը կարող է ներկայացնել պատկերի մեկ տառը կամ պիքսելը: Բջջում օլիգոպեպտիդը հայտնաբերելու բանալին նրա զանգվածն է, որը կարելի է ստանալ զանգվածային սպեկտրոմետրի միջոցով:
Իրենց փորձերի ընթացքում հետազոտողները կարողացել են գրանցել, պահպանել և կարդալ 400 ԿԲ տեղեկատվություն՝ ներառյալ դասախոսության սղագրությունը, լուսանկարը և նկարը: Ըստ թիմի՝ գրելու միջին արագությունը եղել է ութ բիթ/վրկ, իսկ ընթերցման արագությունը՝ 20 բիթ/վրկ՝ 99,9% ճշգրտությամբ։
Գիտնականներն ասում են, որ նոր համակարգը մի քանի առավելություն ունի. Օլիգոպեպտիդները կարող են կայուն լինել հարյուրավոր կամ հազարավոր տարիներ, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական ընտրություն արխիվային տվյալների երկարաժամկետ պահպանման համար: Նրանք կարող են նաև ավելի շատ տվյալներ պահել ավելի փոքր ֆիզիկական ծավալով, պոտենցիալ նույնիսկ ավելի շատ, քան ԴՆԹ-ն: Այսպիսով, Նյու Յորքի հանրային գրադարանի ողջ պարունակությունը կարելի է պահպանել սպիտակուցներով լի թեյի գդալով։
Համակարգը կարող է աշխատել մոլեկուլների լայն շրջանակի հետ և կարող է տվյալներ գրել ավելի արագ, քան ԴՆԹ-ի վրա հիմնված իր գործընկերները, թեև հետազոտողները խոստովանում են, որ ընթերցումը կարող է բավականին դանդաղ լինել: Ամեն դեպքում, տեխնոլոգիան ապագայում կարող է բարելավվել ավելի լավ տեխնիկայի միջոցով, ինչպիսիք են տվյալների գրանցման համար թանաքային տպիչների օգտագործումը և դրանք կարդալու համար բարելավված զանգվածային սպեկտրոմետրերի օգտագործումը:
Ուսումնասիրությունը հրապարակվել է գիտական ամսագրում: .
Source: 3dnews.ru