Obiekty do przechowywania DNA nie są jeszcze gotowe, aby dotrzeć do mas, ale niektórzy eksperci że sytuacja ulegnie zmianie w najbliższej przyszłości. Coraz więcej firm zaczyna zwracać uwagę na ten problem.
Strzał Fotek /flickr/
Dlaczego wykorzystuje się obiekty do przechowywania DNA?
Na Cambridge Consultants, dyski wkrótce nie będą już w stanie sprostać zmieniającym się wymaganiom dotyczącym przechowywania i pracy z rosnącymi wolumenami danych w centrach danych. Szereg ekspertów branży IT jest przekonanych, że rozwiązaniem jest rozwój mediów alternatywnych.
Jeśli chodzi o gęstość zapisu, to Natura że wszystkie dane świata można zapisać w nośniku DNA o wadze do jednego kilograma. Jeśli chodzi o żywotność takiego dysku, może on osiągnąć (według różnych szacunków) lub lat.
Kolejnym powodem, dla którego eksperci uważają przechowywanie DNA za obiecujące, są regularnie malejące koszty rejestracji danych na tym nośniku. Jeśli w 2002 roku koszt zapisania jednego znaku w cząsteczce wynosił 10 dolarów, to w 2016 roku będzie to 0,05 dolara. Jeśli tendencja ta utrzyma się w ciągu następnej dekady, technologia ta otworzy nową niszę na rynku przechowywania danych. Około roczny obrót segmentu przechowywania DNA może w ciągu najbliższych dziesięciu lat osiągnąć setki milionów dolarów.
Kto tworzy obiekty do przechowywania DNA?
Obietnica tego nośnika przyciąga duże firmy informatyczne, które rozważają jego zastosowanie w przechowywaniu danych archiwalnych. Na przykład Microsoftu uruchomienie obiektów do przechowywania DNA do 2020 r. Warto zauważyć, że specjalistom firmy udało się już odnieść sukces na sztucznych helisach DNA 200 megabajtów danych i osiąga prędkość zapisu 400 bajtów na sekundę. Nowe rozwiązania poprawią te wskaźniki, choć na razie musimy mówić o dość masywnych instalacjach do przechowywania danych, stare kserokopiarki z lat 70-tych ubiegłego wieku.
Inna firma zajmująca się przechowywaniem DNA nazywa się Catalog. Ten start laboratorium modułowe wielkości autobusu. Jest natychmiast wyposażony we wszystko, co niezbędne do syntezy cząsteczek DNA i ich dalszego przechowywania. Rozpoczęcie sprzedaży instalacji planowane jest na rok 2021.
Inżynierowie biologiczni interesują się także technologią. Potencjał przechowywania DNA profesor Harvardu George Church. On i jego koledzy chcą rozpocząć prace nad specjalną „biologiczną” kamerą. Nie będzie żadnych elementów elektronicznych ani mechanicznych, a zdjęcia i filmy będą przechowywane bezpośrednio w cząsteczkach DNA.
Kolejnym projektem w tym obszarze jest SGI-DNA. Zespół Drukarka DNA o rozmiarach porównywalnych do zwykłego urządzenia biurowego. System jest już używany do drukowania cząsteczek do badań biologicznych i medycznych. Twórcy planują jednak wykorzystać drukarkę do zakodowania informacji w DNA.
Strzał Fotek /flickr/
Odwrotna strona monety
W branży IT pojawiają się także bardziej ostrożne opinie na temat nowego nośnika danych. Przez upowszechnienie się tej technologii zajmie kilka dziesięcioleci.
Pierwszy powód — koszt nagrania. Choć w ostatnich latach maleje, przechowywanie danych w cząsteczkach jest w dalszym ciągu drogie: aby zapisać w DNA jednomegabajtowy plik, trzeba byłoby wydać około ośmiu tysięcy dolarów.
Drugi powód - niska prędkość zapisu danych. Microsoftu i partnerów 400 bajtów na sekundę. Jednak według inżynierów firmy, w przypadku masowej dystrybucji technologii, przepustowość musi wynosić 100 MB/s.
Trzeci powód — potencjalne problemy z bezpieczeństwem informacji. Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego już to zrobili , że w każdym razie wirusy komputerowe można przechowywać w cząsteczce DNA. W przyszłości da to atakującym możliwość wprowadzenia szkodliwego oprogramowania do sieci wyspecjalizowanych laboratoriów i naruszenia bezpieczeństwa magazynów zawierających dane osobowe.
Alternatywy dla przechowywania DNA
Jest zbyt wcześnie, aby mówić o masowym wprowadzeniu przechowywania DNA, dlatego wiele firm opracowuje alternatywne i udoskonala istniejące technologie. Jednym z nich jest taśma magnetyczna. Od kilkudziesięciu lat stosowany jest w centrach danych do przechowywania danych archiwalnych. Jego żywotność sięga lata. Chociaż nie ma takiej samej trwałości jak DNA, taśma ma dłuższy okres trwałości niż dyski twarde i dyski półprzewodnikowe. Te ostatnie trwają do dziesięciu lat. Kolejną ważną zaletą taśmy jest koszt. Koszt przechowywania gigabajta pamięci tylko dwa centy.
Z tych powodów taśma magnetyczna jest nadal używana przez duże firmy informatyczne, w szczególności IBM. Przez przedstawicieli giganta IT, nośnik ten będzie wykorzystywany w centrach danych co najmniej do 2030 roku.
Drugą alternatywą przechowywania DNA są nanostruktury. Na przykład w 2016 roku inżynierowie z Uniwersytetu w Delft miedziana płytka, na powierzchni której zbudowana jest siatka atomów chloru. Zmieniając lokalizację „dziur” w siatce, autorzy zakodowali bity w ciągach znaków. Na jednym centymetrze kwadratowym powierzchni takiego materiału będzie można zapisać nawet dziesięć terabajtów danych.
Inną technologią związaną z nanostrukturami jest Chińscy naukowcy w 2018 r. Mówimy o warstwie dwutlenku tytanu i srebra, która jest 80 razy cieńsza od ludzkiego włosa. W tym przypadku informacja przechowywana jest w nanocząsteczkach, które zmieniają kolor pod wpływem wiązki lasera.
Według twórców technologii na kliszy o wymiarach 10x10 centymetrów można zapisać tysiąc razy więcej danych niż na płycie DVD. Jednocześnie prędkość nagrywania na takim dysku sięga gigabajtów na sekundę.
Wpisy z naszego bloga:
Źródło: www.habr.com
