I depositi di DNA non sono ancora pronti per il mercato di massa, ma alcuni esperti , prevedono che la situazione cambierà nel prossimo futuro. Sempre più aziende stanno iniziando a occuparsi di questa questione.
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Perché si occupano dei depositi di DNA
Secondo le organizzazioni Cambridge Consultants, a breve i depositi smetteranno di far fronte alle esigenze in evoluzione per l'archiviazione e la gestione dei crescenti volumi di dati nei data center. Un certo numero di esperti dell'industria IT è convinto che la soluzione risieda nello sviluppo di supporti alternativi.
Parlando della densità di registrazione, la rivista Nature , afferma che tutti i dati del mondo potrebbero essere registrati in un deposito di DNA del peso di un chilogrammo. Per quanto riguarda la durata di questa memoria, potrebbe raggiungere (secondo diverse stime) o anni.
Un'altra ragione per cui gli esperti considerano promettenti i depositi di DNA è il costo in costante diminuzione della registrazione dei dati su questo supporto. Se nel 2002 il costo di registrazione di un simbolo in una molecola era di 10 $, nel 2016 è sceso a 0,05 $. Se questa tendenza continua nel prossimo decennio, la tecnologia darà vita a una nuova nicchia nel mercato dell'archiviazione dei dati. Secondo , il fatturato annuo del segmento dei depositi di DNA potrebbe raggiungere centinaia di milioni di dollari nei prossimi dieci anni.
Chi crea i depositi di DNA
Le prospettive di questo supporto attraggono grandi aziende IT che considerano la possibilità di utilizzarlo in archivi di dati. Ad esempio, Microsoft prevede di lanciare i depositi di DNA entro il 2020. È interessante notare che gli esperti dell'azienda sono già riusciti su spirali di DNA artificiali 200 megabyte di dati e raggiungere una velocità di registrazione di 400 byte al secondo. Nuove tecnologie permetteranno di migliorare queste prestazioni, anche se per ora si parla di impianti piuttosto ingombranti per l'archiviazione dei dati, di vecchie fotocopiatrici degli anni '70.
Un'altra azienda che si occupa dello sviluppo di depositi di DNA è Catalog. Questa startup di un laboratorio modulare grande quanto un autobus. È subito attrezzato con tutto il necessario per la sintesi di molecole di DNA e il loro successivo stoccaggio. Si prevede di iniziare a vendere l'impianto nel 2021.
La tecnologia suscita interesse anche tra gli ingegneri biologici. C'è un potenziale nei depositi di DNA il professore di Harvard George Church. Insieme ai suoi colleghi, vuole sviluppare una speciale "camera biologica". Non avrà componenti elettronici o meccanici, e foto o video verranno salvati direttamente nelle molecole di DNA.
Un altro progetto in questo campo è SGI-DNA. Il team è una stampante di DNA, le cui dimensioni sono paragonabili a quelle di un normale dispositivo da ufficio. Il sistema è già utilizzato per stampare molecole a scopo di ricerca biologica e medica. Ma gli sviluppatori intendono usare la stampante per codificare informazioni nel DNA.
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Il rovescio della medaglia
Nell'industria IT ci sono opinioni più caute riguardo al nuovo supporto informatico. Secondo , ci vorranno alcuni decenni prima che la tecnologia si diffonda su larga scala.
La prima ragione è il costo della registrazione. Anche se negli ultimi anni è diminuito, conservare dati nelle molecole rimane costoso: per immagazzinare un file di un megabyte nel DNA, si devono spendere circa ottomila dollari.
La seconda ragione è la bassa velocità di registrazione dei dati. Alle aziende Microsoft e ai suoi partner 400 byte al secondo. Ma secondo le stime degli ingegneri dell'azienda, per la diffusione di massa della tecnologia, la larghezza di banda dovrebbe essere di 100 MB/s.
La terza ragione sono i potenziali problemi di sicurezza informatica. I ricercatori dell'Università di Washington hanno già , che in una molecola di DNA è possibile memorizzare anche virus informatici. In futuro, questo darà ai malintenzionati la possibilità di infiltrare malware nelle reti di laboratori specializzati e compromettere archivi contenenti dati personali.
Alternative ai depositi di DNA
È prematuro parlare di una diffusione di massa dei depositi di DNA, pertanto diverse aziende si stanno dedicando allo sviluppo di alternative e al perfezionamento delle tecnologie già esistenti. Una di queste è la banda magnetica. Essa è già utilizzata da diversi decenni nei data center per archiviare dati di archivio. La sua durata può raggiungere anni. Anche se questo è incomparabile con la longevità del DNA, la banda supera in termini di durata di archiviazione dischi rigidi e unità a stato solido. Questi ultimi durano fino a dieci anni. Un altro importante vantaggio della banda è il costo. Il costo di archiviazione di un gigabyte di memoria è di sole due centesimi.
Per queste ragioni, le grandi aziende IT, in particolare IBM, continuano a utilizzare i nastri magnetici. Per rappresentanti del gigante IT, questo supporto verrà impiegato nei data center almeno fino al 2030.
La seconda alternativa all'archiviazione in DNA sono le nanostrutture. Ad esempio, nel 2016, ingegneri dell'Università di Delft una lastra di rame, sulla cui superficie si formava una rete di atomi di cloro. Modificando la posizione delle "fessure" nella rete, gli autori hanno codificato i bit in righe. Su un centimetro quadrato di superficie di questo materiale sarà possibile registrare fino a dieci terabyte di dati.
Un'altra tecnologia legata alle nanostrutture, è stata sviluppata da scienziati cinesi nel 2018. Si tratta di un film di biossido di titanio e argento, che è 80 volte più sottile di un capello umano. In questo caso, le informazioni vengono conservate in nanoparticelle che cambiano colore quando esposte a un raggio laser.
Secondo i creatori della tecnologia, un pezzo di pellicola delle dimensioni di 10x10 centimetri può contenere mille volte più dati di un disco DVD. Inoltre, la velocità di registrazione su tale supporto raggiunge un gigabyte al secondo.
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Fonte: habr.com
