Hvis forskere sprekker DNA-datalagring, vil Internett passe inn i et skuddglass

Internett går tom for plass. Alle Facebook-oppdateringene, Twitter-rants og Instagram-innlegg som siver gjennom luften, trenger til slutt et fysisk hjem, men med det "digitale universet" forventes å vokse til over 16 zettabytes - det tilsvarer noen 4 billioner DVDer - neste år skal vi komme opp med et bedre lagringssystem. Heldigvis har naturen allerede gitt oss en dum effektiv måte: DNA har vanvittige mengder informasjon i en mikroskopisk mengde plass. Med dette i betraktning forsøker et team av Microsoft-forskere å utnytte biologi for å dempe avhengigheten av datasentre.

Det er en imponerende innsats og tidlige resultater er lovende. Men kanskje den eneste måten å få en følelse av hva en betydelig gjennombrudd DNA datalagring kan være, er å vurdere omfanget av saken. Hvor mye internett kan en enkelt celles DNA holde?

I et papir, presentert på ASPLOS 2016, en konferanse dedikert til å bygge "arkitektonisk støtte" for det raskt voksende digitale universet, påpeker forskerne at DNA kan holde opptil 1 exabyte (tenk: hele Netflix-katalogen, 3000 ganger over) per kubikk millimeter. Til sammenligning er de tetteste lagringssystemene på markedet i dag magnetiske bånd, som bare holder en 10 gigabyte per kubikk millimeter. Det har tidligere blitt anslått at bare 4 gram DNA kunne holde alle digitale data vi lager hvert år. Hvis vi anslår at det er et sted i nærheten av 15 zettabytes av digital informasjon på Jorden akkurat nå, vil vi trenge omtrent 15 kubikkcentimeter for å lagre alt på DNA. Et skuddglass ville være tilstrekkelig.

Disse tallene er imponerende, men de kommer ikke akkurat som en overraskelse. Tross alt inneholder hver av cellene DNA for å kode hele hele menneskeetomet, en masse nukleotider som, når de smusses ned i en mikroskopisk terning, vil ta opp ca 6,9 kubikkmikrometer. Når det gjelder lagring, er det tilsvarende 6,9 ​​gigabyte - omtrent 1.725 eksemplarer av Drakes nye single "One Dance" eller om to Blu-Ray-kvalitetskopier av den nye Star Wars: Force Awakens. Hvis det ikke ser ut som mye for deg, husk at mengden DNA vi snakker om ikke engang kan sees med det blotte øye. Nå vurderer hvor mange ganger din 8 GB iPhone har påpekt at du har gått tom for lagringsplass.

Dette er ikke første gang forskerne har lagret digitale data i DNA-form: I 2012 har et team av Harvard-forskere ledet av George Church, Ph.D., kodet 70 milliarder eksemplarer av sin bok Regenese: Hvordan syntetisk biologi vil gjenvinne naturen og oss selv i DNA inn i nukleotidformat. Det resulterende datafylte DNA var lite nok til å passe på et menneskelig miniatyrbilde.

Effektivitet til side, det som gjør DNA til et så attraktivt lagringsalternativ er at det også er utrolig slitesterkt. Som Kirken påpekte, "Du kan slippe det hvor du vil, i ørkenen eller bakgården din, og det vil være der 400 000 år senere."

Med dette poenget til sine filosofiske ekstremer, tenkte Microsoft-forskerne fremtiden for internettlagring: "DNA-basert lagring har også fordelen av evig relevans: så lenge det er DNA-basert liv, vil det være sterke grunner til å lese og manipulere DNA.”