Varsinaista rajatiedettä! Yhteen grammaan dna:ta mahtuisi koko Google – tai Facebook

Varsinaista rajatiedettä!

Tiesitkö, että dna-nauhaan pystyy tallentamaan valtavan määrän dataa?

Ihmisen luomat tallennusvälineet kehittyvät jatkuvasti, mutta luonnon näkökulmasta ne ovat edelleen alkeellisia. Dna pystyy tal lentamaan tietoa moninkertaisesti verrattuna ihmistekeleisiin.

Teoriassa dna-ketjun muodostavien nukleiinihappojen avulla voidaan varastoida 455 eksatavua eli triljoonaa tavua tietoa grammaa kohden. Se on enemmän, kuin koko maailman varastoitu data tällä hetkellä.

Vuonna 2012 Harvardin yliopisto onnistui tallentamaan grammaan dna:ta 700 teratavua tietoa. "Dna-tiedostojen" tallentamiseen ja lukemiseen tarvitaan dna:n analysointiin tarkoitettua sekvensseriä eli jaksottajaa. Tietokoneella oleva binäärinen tieto muutetaan dna:n nelijärjestelmän mukaiseksi. Geenit koostuvat a-, t-, g- tai c-merkeistä. Koodatuista merkkijonoista valmis tetaan dna-ketjuja.

Kun keinotekoinen dna asetettiin dna:ta jaksottavaan laitteeseen, tiedostot saatiin muutettua takaisin digitaaliseen muotoon liki sadan prosentin tarkkuudella. Dna:n luke minen kesti tosin kaksi viikkoa.

Dna:han on kokeilu- ja tutkimusmielessä koodattu mm. Martin Luther Kingin ”I have a dream” -puhe mp3-muodossa, dna:n rakenteen löytäneiden nobelistien James Wat sonin ja Francis Crickin artikkeli ”Molecular structure of nucleic acids” jpg-kuvana, Shakespearen sonetteja teksteinä. Myös kirjoja on koodattu.

Koetekstit veivät muistia yhteensä 83 kilotavua. Tuon määrän tallennus dna-datana maksoi pitkälti yli tuhat euroa, eli dna-tallennus on vielä aivan liian kallista. Esimerkiksi Wikipedian tallentaminen dna-nauhaan maksaisi miljardeja euroja.

Pelkkä tallenninlaite maksaa noin 10 000 dollaria, mutta jos tieto säilyy satoja vuosia, dna alkaa käydä edullisemmaksi. Kovalevyillä olevat tiedot on pakko kopioida viiden vuoden välein uudelle levylle, etteivät ne katoa. Piipohjainen elektroniikka saattaa tulla tiensä päähän, kun maailmassa tuotettu data lisääntyy eksponen tiaalisesti. Vuonna 2011 maailmassa oli Digital Universen mukaan tietoa 1 800 miljardia gigatavua. Vuonna 2020 luku on jo 50-kertainen. Silloin tietoa on pakattava entistä pienem pään tilaan – tai pian sitä ei saada mahtumaan maapallolle.

Vuonna 2016 Microsoft osti 10 miljoonaa säiettä laboratoriossa tehtyä dna:ta. Käyttötarkoitus on vaan tiedon tallentamisen kehittäminen. Microsoftin tavoite on saada dna-tallentimia hyödyntävä datakeskus pystyyn seuraavan kymmenen vuoden kuluessa.

Lähteitä https://www.tiede.fi/artikkeli/uutiset/ ihmisen_perima_eli_dna_nauha_ tallentaisi_hurjasti_dataa

https://www.tekniikkatalous.fi/ uutiset/455-eksatavua-grammassa-dnatallentaa-tehokkaimmin-tietoa-peittoaamuut-muistit/0f470209-76db-33c7-b64f1757eca0c56b

https://www.tekniikkatalous.fi/uutiset/ tulevaisuudessa-datasi-tallennetaandnahan/f857ea1c-2184-3723-9a60- e7325ec26333

https://www.tivi.fi/uutiset/microsoftonnistui-huimassa-tempussa-voi-mullistaatiedon-tallennuksen-lahivuosina/a579144a6f5f-3a95-8f54-b83a1bef7f7c