Teknologi DNA baru membuka jalan bagi “hard drive hidup” yang dapat bertahan ribuan tahun

(Dan Tri) - Arah baru dalam industri bioteknologi baru saja terbuka ketika ilmuwan Amerika secara resmi memperkenalkan sistem Atlas Eon 100.

Sebagai langkah maju bersejarah bagi industri bioteknologi, Atlas Data Storage, sebuah perusahaan Amerika yang mempelopori teknologi ini, secara resmi mengumumkan Atlas Eon 100 pada tanggal 2 Desember. Teknologi ini memungkinkan data untuk dikodekan ke dalam DNA sintetis untuk menciptakan platform penyimpanan dengan masa pakai yang jauh melampaui media penyimpanan yang ada saat ini.

Menurut para peneliti, ini bisa menjadi awal dari era pengarsipan biologis di mana warisan digital umat manusia dilindungi dengan cara yang paling berkelanjutan.

Atlas Eon 100 secara resmi diumumkan pada tanggal 2 Desember (Foto: Getty).

Dari kode biner ke bahasa kehidupan

Atlas Data Storage, sebuah perusahaan yang berbasis di California, menyatakan bahwa sistem Atlas Eon 100 mereka adalah layanan penyimpanan komersial pertama yang menggunakan DNA sintetis dalam skala besar. Informasi digital dikonversi dari rangkaian angka 0 dan 1 yang biasa kita kenal menjadi empat huruf yang membentuk materi genetik: Adenin (A), Sitosin (C), Guanin (G), dan Timin (T).

Mengenkode data dalam DNA bukanlah ide yang sepenuhnya baru. Salah satu eksperimen pertama, yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada tahun 2012, menunjukkan bahwa para peneliti dapat menyimpan buku, gambar, dan perangkat lunak dalam DNA sintetis dengan presisi tinggi.

Pada tahun-tahun berikutnya, beberapa kelompok dari Universitas Washington dan Microsoft Research terus menunjukkan kapasitas penyimpanan DNA yang stabil saat disimpan dalam kondisi kering dan gelap.

Penelitian sejak tahun 2012 telah menunjukkan bahwa DNA sintetis dapat menyimpan buku, gambar, dan perangkat lunak dengan presisi tinggi, membuka jalan bagi teknologi penyimpanan berkelanjutan dalam kondisi kering dan gelap (Foto: Getty).

Yang baru dari Atlas Eon 100 adalah sistem ini dapat diterapkan di tingkat perusahaan. Perusahaan tersebut mengatakan bahwa DNA sintetis tersebut dikeringkan dan dikemas dalam kondisi optimal untuk menjaga stabilitasnya.

Dalam kondisi ini, molekul DNA tidak terpengaruh oleh oksidasi atau biodegradasi, sehingga data dapat bertahan selama ribuan tahun tanpa memerlukan daya atau perawatan rutin.

"Atlas merasa terhormat menjadi satu-satunya perusahaan di dunia yang menerapkan produk penyimpanan berbasis DNA dalam skala besar. Ini merupakan puncak dari lebih dari satu dekade penelitian multidisiplin, yang menyediakan solusi optimal untuk penyimpanan jangka panjang," ujar Bill Banyai, pendiri Atlas Data Storage.

Atlas Eon 100 menggunakan DNA sintetis yang telah dikeringkan dan dikemas secara khusus, sehingga data dapat bertahan selama ribuan tahun tanpa listrik atau perawatan (Foto: Getty).

Solusi untuk masalah umur digital.

Para ilmuwan telah berulang kali memperingatkan bahwa sebagian besar media penyimpanan saat ini memiliki masa pakai yang pendek. Hard drive mekanis biasanya rusak setelah sekitar 10 tahun akibat kerusakan komponen yang bergerak. Memori flash rentan terhadap kehilangan data setelah 1-2 dekade akibat kebocoran listrik. Cakram DVD dan Blu-ray juga terbatas karena proses penuaan lapisan optik.

Menurut Institut Standar dan Teknologi Nasional, banyak pusat data besar harus secara berkala menyalin data untuk menghindari kerusakan, yang meningkatkan biaya operasional. Jutaan perangkat penyimpanan dibuang setiap tahun, menciptakan sejumlah besar limbah elektronik.

Masa pakai hard drive, memori flash, dan cakram optik yang singkat memaksa pusat data untuk melakukan pencadangan secara terus-menerus, yang meningkatkan biaya dan menghasilkan sejumlah besar limbah elektronik setiap tahunnya (foto ilustrasi).

Sementara itu, DNA telah terbukti menjadi struktur penyimpanan yang tahan lama di alam. Sampel DNA hewan purba yang ditemukan di lapisan tanah beku permanen dapat bertahan lebih dari satu juta tahun. Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada tahun 2021 menemukan bahwa DNA tetap sangat stabil dalam kondisi kering dan gelap, bahkan pada suhu ruangan.

Atlas Eon 100 dibangun berdasarkan bukti ini. Perusahaan tersebut mengatakan kepadatan penyimpanan DNA ribuan kali lebih tinggi daripada hard drive tradisional. Sejumlah besar data dapat disimpan dalam tabung penyimpanan seukuran jari. Keandalannya diklaim mencapai 99,99999999999%, yang berarti kemungkinan kesalahan hampir nol.

Potensi untuk melestarikan warisan digital untuk generasi mendatang.

Para ahli budaya dan arsiparis melihat teknologi DNA sebagai cara yang menjanjikan untuk melestarikan informasi dalam jangka panjang. Jika dokumen kertas, film, atau catatan digital rentan terhadap kerusakan seiring waktu, DNA sintetis dapat berfungsi sebagai "representasi fisik" data yang tahan lama.

Pemindaian artefak, dokumen sejarah, bahasa kuno, atau rekaman lisan dapat dikodekan dan dilestarikan tanpa perlu penggandaan. Museum dan perpustakaan dapat secara signifikan mengurangi biaya pemeliharaan penyimpanan dingin atau server.

Beberapa kelompok riset internasional telah mengusulkan penggunaan DNA untuk menyimpan informasi tentang lokasi yang menghadapi perubahan iklim, termasuk peta, simulasi arsitektur, atau data arkeologi.

DNA sintetis membuka cara yang lebih berkelanjutan untuk melestarikan dokumen dan artefak digital (Foto: Getty).

Di bidang ilmiah, kebutuhan akan penyimpanan jangka panjang untuk kumpulan data besar berkembang pesat. Repositori data iklim, simulasi biologi, observasi astronomi, dan data pelatihan kecerdasan buatan semuanya membutuhkan solusi yang lebih aman.

Menurut perkiraan dari Badan Energi Internasional, pusat data global mengonsumsi sekitar 460 TWh listrik per tahun, setara dengan konsumsi seluruh negara Prancis. Memindahkan sebagian data tersebut ke DNA dapat secara signifikan mengurangi beban energi.

Ekspansi ambisius hingga kapasitas terabyte.

Atlas Eon 100 saat ini sedang dalam tahap pertama layanan komersial. Tujuan jangka panjang perusahaan adalah mengembangkan sistem yang memungkinkan penyimpanan berskala terabyte sekaligus mengurangi biaya sintesis DNA ke tingkat yang lebih mudah diakses.

Kendala teknis masih tetap ada. Biaya sintesis dan pengurutan DNA saat ini jauh lebih tinggi daripada biaya penyimpanan magnetik. Namun, laju penurunan harga di bidang biologi molekuler sangat cepat.

Menurut laporan dari Institut Kesehatan Nasional AS, biaya pengurutan DNA telah turun lebih dari satu juta kali lipat selama dua dekade terakhir. Jika tren ini berlanjut, biaya penyimpanan DNA dapat mendekati tingkat yang terjangkau di masa mendatang.

Beberapa kelompok riset internasional juga sedang mengembangkan algoritma enkripsi yang lebih kuat untuk meningkatkan kepadatan informasi dan mengurangi risiko kesalahan saat membaca ulang data. Metode perlindungan DNA dengan silika atau bahan polimer dapat membantu meningkatkan daya tahan di berbagai lingkungan.

Peluncuran Atlas Eon 100 membawa DNA dari laboratorium ke dunia aplikasi. DNA telah lama dianggap sebagai struktur optimal untuk menyimpan informasi karena kompresibilitas dan stabilitasnya yang tinggi dari waktu ke waktu. Memanfaatkan alam itu sendiri untuk memecahkan tantangan penyimpanan menjadi pendekatan yang lebih berkelanjutan daripada solusi yang bergantung pada energi.

Dengan jumlah data yang diperkirakan akan dihasilkan dunia mencapai lebih dari 180 zettabyte pada akhir dekade ini, kebutuhan akan penyimpanan jangka panjang menjadi tak terhindarkan. Teknologi DNA mungkin tidak sepenuhnya menggantikan penyimpanan elektronik, tetapi berpotensi menjadi lapisan dasar untuk data yang paling membutuhkan pelestarian jangka panjang.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cong-nghe-dna-moi-mo-duong-cho-o-cung-song-co-tuoi-tho-hang-nghin-nam-20251209183924681.htm