Новая технология позволит организовать произвольный доступ к данным, записанным в виде ДНК - «Наука и технологии»

Количество цифровых данных, генерируемых всем человечеством, увеличивается на 2.5 миллиона гигабайт каждый день, добавляя к имеющимся 10 триллионам гигабайт достаточно существенную часть. Все эти данные - фильмы, видеоролики, музыка и т.п., хранятся в накопительных системах огромных датацентров, такие системы сами по себе являются большими по размерам, дорогостоящими и дорогими в эксплуатации. Сейчас все это является частью достаточно большой проблемы, острота которой увеличивается с каждым днем поскольку цифровые технологии проникают все глубже и глубже в окружающий нас мир.

На страницах нашего сайта мы неоднократно рассказывали о том, что некоторые исследователи и специалисты считают молекулы ДНК потенциальным способом решения упомянутой выше проблемы. Эти молекулы могут заключать в себе поистине огромные объемы информации, а стоимость таких систем уже вполне сопоставима со стоимостью традиционных систем на базе жестких дисков (HDD) или твердотельных накопителей (SSD). Единственной разницей является площадь и объем, занимаемые устройствами хранения информации, для сравнения, все существующие на сегодняшний день цифровые данные могут быть записаны на ДНК, объем которой сопоставим с объемом обычного стакана.

Как уже упоминалось выше, мы с вами уже неоднократно видели различные накопители информации на основе ДНК. Но у них у всех имеется один недостаток - по принципу организации работы они больше всего похожи на накопители на магнитной ленте, чем на жесткие диски. Для того, чтобы произвести чтение какого-нибудь участка, требуется промотать (считать) всю информацию с начала цепочки до нужного участка. Другими словами, организовать произвольный доступ к записанным на ДНК файлам получается с большим трудом, и эта процедура занимает длительное время.

Однако, исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) нашли способ организации произвольного доступа к записанной в виде ДНК информации. Они использовали кварцевые частицы, размером около 6 микрометров, на поверхности которых находилась ДНК с информацией. Кроме этого, отдельные короткие цепочки ДНК использовались в качестве меток отдельных файлов, что позволяет "потянуть за такую цепочку" и сразу получить доступ к любому из 20 файлов изображений, которые были записаны на ДНК в качестве тестового примера.

"Мы сейчас остро нуждаемся в устройствах нового поколения, которые способны хранить большие объемы информации и способны вобрать весь объем имеющихся цифровых данных" - рассказывает профессор Марк Бэйт (Mark Bathe), - "Информационная плотность ДНК в тысячи раз превосходит плотность самых лучших образцов флэш-памяти, более того, ДНК-память не нуждается в энергии после проведения процедуры записи и она является вечной, благодаря высокой стабильности этих молекул. Теперь, когда мы нашли путь к организации произвольного доступа к информации на ДНК, можно ожидать скорого появления хранилищ данных нового типа, которые могут обеспечивать архивное хранение всей информации на протяжении многих лет".