Jeden gram DNA stačí pro uložení 700 TB dat

Karel Javůrek  |  Věda

Data ukládáme na různé formy struktur pomocí magnetické, polovodičové či optické technologie. Vědci ale uložili rekordní kapacitu do DNA.

Ukládání dat si prošlo velkou evolucí. V pokročilém měřítku ji před téměř čtyřmi miliardami let odstartoval vznik replikace prvních primitivních buněk. Jako velmi pokročilou nadstavbu pro ukládání informací lze označit neuronovou síť, respektive mozek. V tomto případě je jedno, o jaký organismus se jedná, i když lze mozek člověka zařadit mezi nejrozvinutější.

DNA místo disků

Vědci neustále zkoumají nové formy pro ukládání informací a není se čemu divit. V informační době, kdy množství dat narůstá neuvěřitelným tempem, je nutné mít k dispozici stále pokročilejší technologie, které dokážou uložit rostoucí objem dat.

Zvyšuje se tak hustota zápisu na čtvereční palec (obvyklé měřítko). V obvyklých technologiích používaných v oboru IT jde tedy o menší tranzistory, menší magnetické body a menší díry vypálené laserem.

Vědcům z Harvardské univerzity ve spolupráci s institutem Wyss se podařilo uložit rekordní kapacitu pomocí DNA. Možnost ukládání dat do DNA přitom není novinkou, již dříve se podařilo uložit například 700 kilobajtů dat. O kódování se v DNA starají báze A, G, C a T.

Ukázka kódování binárních dat do DNA bází a jejich zpětné dekódování po sekvencování. Zdroj: video Wyss Institute
Ukázka kódování binárních dat do DNA bází a jejich zpětné dekódování po sekvencování. Zdroj: video Wyss Institute

Novými technikami se dnes vědcům podařilo uložit do DNA neuvěřitelných 44 petabajtů dat, což je 44 000 představitelnějších terabajtů. Jako základ vzali knihu ve formátu HTML s mnoha obrázky, fotografiemi, textem a programovacím kódem. Data převedená do binární soustavy (jedničky a nuly) poté zakódovali do standardní soustavy bází zastoupené písmeny TG (1) a AC (0). Data této knihy uložili do jednoho gramu DNA v 70 miliardách kopiích.

Čtení probíhá standardním sekvencováním, které je stále rychlejší a levnější. Technologie ukládání dat do DNA tak může mít svou budoucnost, alespoň do doby, než se podaří pomocí jiných materiálů dosáhnout srovnatelné nebo vyšší hustoty. DNA má také poměrně dlouhou trvanlivost, což je ideální pro archivaci.

Tím je také naznačeno to, že technologie může sloužit primárně pro účel archivace. Rychlý zápis a čtení v domácích podmínkách asi nebude v dohledné době jen tak k dispozici.

Podívejte se na video, které institut Wyss připravil ke svému objevu:

Ukládání všeho

S DNA se otvírá cesta k ukládání nepředstavitelného množství informací. V budoucnu by vůbec nemuselo existovat něco jako omezená kapacita. Pokud klesne cena, lidstvo již nebude muset mazat data z důvodu úspory místa. Představte si, co vše by díky tomu bylo možné sledovat, snímat a posléze vyhodnocovat nebo přehrávat. Umělé inteligence by dokázaly data zpracovávat a optimalizovat svět po všech stránkách bez potřeby drahých zařízení.

I v rámci lidské emoční potřeby je pro uložení dokonalých a realistických holografických snímků v trojrozměrném provedení potřeba o několik řádů větší kapacita než v současnosti. A kdo by se nechtěl občas vrátit do minulosti a přehrát si ji z jakéhokoli úhlu ve virtuální realitě, že?

Jenže jedna věc je obrovské množství informací a druhá, jak se v něm vyznat a jak něco najít. Na toto téma jsme připravili článek Budoucnost vyhledávání je v umělé inteligenci.

Nejčtenější