Sveučilište u Missouriju objavilo je napredak na onome što nazivaju "DNA tvrdim diskom", tvrdeći da može višekratno pohranjivati, brisati i prepisivati informacije. Za razliku od konvencionalnih HDD-ova ili pohrane u oblaku, koji se oslanjaju na magnetske medije ili SSD tehnologiju, ovaj pristup koristi molekularnu stabilnost DNA. Istraživači tvrde da DNA nudi izvanrednu gustoću pohrane i dugovječnost, što bi takav uređaj moglo učiniti praktičnim i energetski učinkovitim u usporedbi s današnjim podatkovnim centrima.
Potencijal i obećanje pohrane na molekularnoj razini
Ovaj pristup temelji se na ideji da se iskoristi ono što priroda već radi savršeno - učinkovito pohranjivanje ogromnih količina informacija u iznimno malom prostoru. Dugovječnost DNA kao medija za pohranu podataka daleko nadmašuje sve trenutne tehnologije, s potencijalom čuvanja informacija tisućama godina, za razliku od diskova ili SSD-ova čiji je vijek trajanja ograničen na desetljeća.
Li-Qun 'Andrew' Gu, profesor kemijskog i biomedicinskog inženjerstva na Mizzou's College of Engineering, objasnio je njihovu motivaciju.
- DNA je nevjerojatan - pohranjuje nacrt života u sićušnom, stabilnom paketu. Htjeli smo vidjeti možemo li pohranjivati i prepisivati informacije na molekularnoj razini brže, jednostavnije i učinkovitije nego ikad prije - rekao je.
Kako funkcionira DNA 'tvrdi disk'?
Iako su detalji o procesu pisanja podataka još uvijek ograničeni, znanstveni rad istraživača opisuje metodu nazvanu "frameshift" kodiranje. Ta metoda pretvara binarne informacije u sekvence nukleotida (A, C, G, T), koje se zatim mogu sintetizirati kao lanci DNA. S druge strane, za čitanje podataka, tim koristi kompaktni elektronički uređaj s nanopornim senzorom.
Dok DNA prolazi kroz nanoporu, elektronika i softver detektiraju i interpretiraju suptilne električne promjene, pretvarajući sekvence A, C, G i T natrag u binarne podatke. Ova kombinacija molekularnog kodiranja i elektroničkog očitavanja trebala bi omogućiti funkcionalnost višekratnog pisanja podataka na način koji nalikuje radu poznatih tvrdih diskova.
Teorija obećava, no praksa je još daleko
Iako pristup ostaje uglavnom teorijski, istraživači tvrde da bi mogao poslužiti kao dugoročna alternativa energetski intenzivnim rješenjima za pohranu. Posebno se ističe mogućnost prepisivanja kao ključna prednost. Prethodni sustavi za pohranu na DNA bili su uglavnom arhivski, što znači da su se podaci mogli pohraniti, ali ne i lako mijenjati.
Unatoč uzbuđenju, tim tek treba demonstrirati minijaturizirani uređaj spreman za korisnike. Detalji prototipa, operativne performanse i rokovi dostupnosti nisu podijeljeni, ostavljajući pitanja o brzini, pouzdanosti i cijeni bez odgovora. Istraživači priznaju da je smanjivanje DNA HDD-a na veličinu USB sticka dugoročni cilj, a ne neposredna stvarnost. Usporedbe s pohranom u oblaku ili komercijalnim HDD-ovima ostaju spekulativne u ovoj fazi, a praktična primjena mogla bi zahtijevati godine inženjeringa i validacije.
Cijena ostaje najveća prepreka
Trenutni proboj nadovezuje se na desetljeća istraživanja pohrane podataka temeljene na DNA, uključujući suradnje koje uključuju MIT, Sveučilište u Washingtonu i Microsoft. Čini se da ovaj napor izdvaja tvrdnja o kombinaciji jednostavnosti, brzine i mogućnosti prepisivanja. Pohrana podataka na DNA konačno je na dohvat ruke, obećavajući milijarde terabajta u mikroskopskim volumenima koji traju stoljećima, no za pojedince bi mogla ostati nedostižna. Tvrtka Atlas Data Storage nedavno je otkrila planove za pohranu 13 TB digitalnih informacija u prostoru malom poput jedne kapi vode. Međutim, ova tehnologija ostaje izuzetno skupa. Biomemory, francuski startup, prodaje svoje DNA kartice za pohranu od jednog kilobajta u paru za 1.000 USD. To znači da bi pohrana samo pet megabajta podataka (5.120 KB) zahtijevala 5.120 pari kartica, što bi koštalo nevjerojatnih 5,12 milijuna dolara, čime je takva tehnologija za sada potpuno izvan dosega običnih korisnika.