Ny DNA-teknologi baner vei for «levende harddisker» som kan vare i tusenvis av år.

(Dan Tri) – En ny retning i bioteknologibransjen har nettopp åpnet seg da amerikanske forskere offisielt introduserte Atlas Eon 100-systemet.

I et historisk skritt fremover for bioteknologiindustrien annonserte Atlas Data Storage, et banebrytende amerikansk selskap, offisielt Atlas Eon 100 2. desember. Denne teknologien gjør det mulig å kode data til syntetisk DNA for å lage en lagringsplattform med en levetid som langt overgår alle nåværende medier.

Ifølge forskere kan dette være starten på en æra med biologisk arkivering der menneskehetens digitale arv beskyttes på den mest bærekraftige måten.

Atlas Eon 100 ble offisielt annonsert 2. desember (Foto: Getty).

Fra binærkode til livets språk

Atlas Data Storage, et selskap basert i California, sier at Atlas Eon 100-systemet deres er den første kommersielle lagringstjenesten som bruker syntetisk DNA i stor skala. Digital informasjon konverteres fra kjente strenger med 0-er og 1-er til de fire bokstavene som utgjør genetisk materiale: adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og tymin (T).

Å kode data i DNA er ikke en helt ny idé. Et av de første eksperimentene, publisert i tidsskriftet Nature i 2012, viste at forskere kunne lagre bøker, bilder og programvare i syntetisk DNA med høy presisjon.

I de påfølgende årene fortsatte flere grupper fra University of Washington og Microsoft Research å demonstrere DNAs stabile lagringsevner når det oppbevares under tørre og mørke forhold.

Studier fra 2012 har vist at syntetisk DNA kan lagre bøker, bilder og programvare med høy nøyaktighet, noe som baner vei for bærekraftig lagringsteknologi under tørre og mørke forhold (Foto: Getty).

Det nye med Atlas Eon 100 ligger i å realisere denne teknologien som et system som kan distribueres på bedriftsnivå. Selskapet oppgir at det syntetiserte DNA-et dehydreres og pakkes under optimale forhold for å opprettholde stabiliteten.

I denne tilstanden påvirkes ikke DNA-molekylene av oksidasjon eller biologisk nedbrytning, slik at data kan vare i tusenvis av år uten å kreve strøm eller regelmessig vedlikehold.

«Atlas er beæret over å være det eneste selskapet globalt som har distribuert et DNA-basert lagringsprodukt i stor skala, kulminasjonen av mer enn et tiår med tverrfaglig forskning, og som gir en optimal løsning for langtidslagring», sa Bill Banyai, grunnlegger av Atlas Data Storage.

Atlas Eon 100 bruker spesielt dehydrert og pakket syntetisk DNA, slik at data kan overleve i tusenvis av år uten strøm eller vedlikehold (Foto: Getty).

Løsninger på problemet med digital levetid

Forskere har gjentatte ganger advart om at de fleste nåværende lagringsmedier har kort levetid. Mekaniske harddisker svikter vanligvis etter omtrent 10 år på grunn av nedbrytning av bevegelige deler. Flashminne er utsatt for datatap etter 1–2 tiår på grunn av elektrisk lekkasje. DVD-er og Blu-ray-plater er også begrenset av aldringsprosessen til de optiske materialene.

Ifølge National Institute of Standards and Technology må mange store datasentre med jevne mellomrom kopiere data for å unngå korrupsjon, noe som øker driftskostnadene. Millioner av lagringsenheter kastes hvert år, noe som skaper en betydelig mengde elektronisk avfall.

Den korte levetiden til harddisker, flashminne og optiske plater tvinger datasentre til å utføre konstante sikkerhetskopier, noe som øker kostnadene og genererer store mengder elektronisk avfall hvert år (illustrasjonsbilde).

I mellomtiden har DNA vist seg å være en robust lagringsstruktur på naturlig vis. DNA-prøver fra gamle dyr funnet i isen kan overleve i over en million år. Forskning publisert i Nature Communications i 2021 viste at DNA opprettholder høy stabilitet under tørre, mørke forhold, selv ved romtemperatur.

Atlas Eon 100 bygger på dette beviset. Selskapet sier at DNA-lagringstettheten er tusenvis av ganger høyere enn tradisjonelle harddisker. En stor mengde data får plass i et lagringsrør på størrelse med en finger. Påliteligheten hevdes å være 99,99999999999 %, noe som betyr at sjansen for feil er praktisk talt null.

Evnen til å bevare digital kulturarv på tvers av generasjoner

Kultur- og arkiveksperter ser på DNA-teknologi som en lovende tilnærming til langsiktig informasjonsbevaring. Mens papirdokumenter, filmer og digitale dokumenter er utsatt for forringelse over tid, kan syntetisk DNA tjene som en varig «fysisk representasjon» av data.

Skanninger av gjenstander, historiske dokumenter, gamle språk eller muntlige opptak kan kodes og bevares uten behov for duplisering. Museer og biblioteker kan redusere kostnadene ved å vedlikeholde kjølelager eller servere betydelig.

Flere internasjonale forskningsgrupper har foreslått å bruke DNA til å lagre informasjon om steder som står overfor klimaendringer, inkludert kart, arkitektoniske modeller eller arkeologiske data.

Syntetisk DNA åpner for måter å bevare digitale dokumenter og gjenstander mer bærekraftig (Foto: Getty).

Innen vitenskapelig felt vokser behovet for langtidslagring av store datasett raskt. Klimadatalagre, biologiske simuleringer, astronomiske observasjoner og opplæringsdata for kunstig intelligens trenger alle sikrere løsninger.

Ifølge estimater fra Det internasjonale energibyrået bruker globale datasentre omtrent 460 TWh strøm per år, tilsvarende forbruket i hele Frankrike. Migrering av noen data til DNA kan redusere denne energibyrden betydelig.

Ambisjon om å utvide til terabytekapasitet

Atlas Eon 100 er for tiden i sin første fase av kommersiell drift. Selskapets langsiktige mål er å utvikle et system som muliggjør lagring i terabyteskala samtidig som kostnadene for DNA-syntese reduseres til et mer allment tilgjengelig nivå.

Tekniske hindringer gjenstår. Kostnaden for DNA-syntese og -sekvensering er for tiden mye høyere enn kostnaden for magnetisk lagring. Prisreduksjonen innen molekylærbiologi er imidlertid svært rask.

Ifølge en rapport fra det amerikanske helseinstituttet National Institutes of Health har kostnaden for DNA-sekvensering blitt mer enn én million ganger de siste to tiårene. Hvis denne trenden fortsetter, kan kostnaden for DNA-lagring nå et overkommelig nivå i fremtiden.

Flere internasjonale forskningsgrupper utvikler også sterkere krypteringsalgoritmer for å øke informasjonstettheten og redusere risikoen for feil ved lesing av data på nytt. Metoder for å beskytte DNA med silika eller polymermaterialer kan bidra til å øke holdbarheten i en rekke miljøer.

Lanseringen av Atlas Eon 100 bringer DNA fra laboratoriet inn i applikasjonenes verden . DNA har lenge vært ansett som den optimale strukturen for informasjonslagring på grunn av dens høye kompressibilitet og langsiktige stabilitet. Å utnytte dette naturlige prinsippet for å løse lagringsutfordringer blir en mer bærekraftig tilnærming sammenlignet med energiavhengige løsninger.

Med globale datavolumer som forventes å overstige 180 zettabyte innen utgangen av dette tiåret, er behovet for langsiktige lagringsmetoder uunngåelig. Selv om DNA-teknologi kanskje ikke erstatter elektronisk lagring fullstendig, har den potensial til å bli grunnlaget for dataene som krever mest langsiktig bevaring.

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