Το DNA ως αποθηκευτικό μέσο: Πόσα DVD χωρούν σε 1 γραμμάριο του;

Υπολογίζεται ότι σε όλο τον κόσμο σήμερα υπάρχουν περίπου 1,8 zettabytes (1 ZB = 1021 bytes) ψηφιακής πληροφορίας. 

Ποια θα ήταν η πρώτη σας αντίδραση αν σας λέγαμε πως μπορούμε να χωρέσουμε όλα αυτά τα δεδομένα σε υλικό που ζυγίζει μόλις 4 γραμμάρια; 

Σίγουρα θα νομίζατε πως μας πείραξε ο ήλιος στην παραλία που είμασταν, όμως -ευτυχώς- δεν ισχύει κάτι τέτοιο. Φυσικά δεν αναφερόμαστε ούτε σε HDD, ούτε σε SSD, ούτε σε οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιούν οι συσκευές μας. Αναφερόμαστε σε κάτι που υπάρχει εδώ και πολλά δισεκατομμύρια χρόνια.. το DNA.

Ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Harvard κατόρθωσαν να κωδικοποιήσουν ένα βιβλίο σε DNA. Μπορεί να μην ακούγεται πολύ, αλλά αυτό το βιβλίο το αναπαρήγαγαν 70 δισεκατομμύρια φορές, ένας αριθμός που αντιστοιχεί στο 100πλάσιο του αριθμού των βιβλίων που έχουν εκτυπωθεί μέχρι σήμερα. Έτσι, δημιούργησαν 700 TB δεδομένων τα οποία τα κωδικοποίησαν σε DNA που ζύγιζε μόλις 1 γραμμάριο.

Χρησιμοποίησαν τις 4 βάσεις των νουκλεοτιδίων που συναντάμε στο γενετικό υλικό, την αδενίνη (A), την γουανίνη (G), την θυμίνη (T) και την κυτοσίνη (C), με τα T και G να αντιστοιχούν στο δυαδικό 1, ενώ τα A και C αντιστοιχούσαν στο δυαδικό 0. Κάθε νήμα DNA αντιστοιχεί σε 96 bits πληροφορίας, από τα οποία τα 16 bits χρησιμοποιούνταν ως διεύθυνση, έτσι ώστε να μπορούν να τα ταξινομήσουν κάθε φορά που θέλουν να αποκωδικοποιήσουν ένα μέρος.

Οι ερευνητές μελετούσαν τη χρήση του DNA ως αποθηκευτικό μέσο εδώ και πολλά χρόνια και οι λόγοι για κάτι τέτοιο είναι απλοί. Είναι υπερβολικά πυκνό, αφού μπορούμε να αποθηκεύσουμε 1 bit σε κάθε βάση, η οποία καταλαμβάνει μόνο μερικά άτομα. Επίσης το DNA είναι υπερβολικά ευσταθές, κάτι που δεν ισχύει με τα γνωστά μέσα αποθήκευσης. Μπορούμε δηλαδή να κρατήσουμε ολόκληρη την ψηφιακή πληροφορία που έχουμε δημιουργήσει μέχρι σήμερα μέσα σε ένα κουτάκι στην αποθήκη μας και αυτή θα παραμείνει ανέπαφη για χιλιάδες χρόνια.