Nova tecnologia de DNA abre caminho para "discos rígidos vivos" que podem durar milhares de anos.

(Dan Tri) - Uma nova direção na indústria de biotecnologia acaba de se abrir quando cientistas americanos apresentaram oficialmente o sistema Atlas Eon 100.

Em um passo histórico para a indústria de biotecnologia, a Atlas Data Storage, uma empresa americana pioneira, anunciou oficialmente o Atlas Eon 100 em 2 de dezembro. Essa tecnologia permite que os dados sejam codificados em DNA sintético para criar uma plataforma de armazenamento com uma vida útil muito superior à de qualquer mídia atual.

De acordo com os pesquisadores, este pode ser o início de uma era de bioarquivamento em que o patrimônio digital da humanidade seja protegido da maneira mais sustentável.

O Atlas Eon 100 foi oficialmente anunciado em 2 de dezembro (Foto: Getty).

Do código binário à linguagem da vida

A Atlas Data Storage, empresa sediada na Califórnia, afirma que seu sistema Atlas Eon 100 é o primeiro serviço de armazenamento comercial a usar DNA sintético em larga escala. As informações digitais são convertidas de sequências familiares de 0s e 1s nas quatro letras que compõem o material genético: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) e Timina (T).

Codificar dados em DNA não é uma ideia totalmente nova. Um dos primeiros experimentos, publicado na revista Nature em 2012, mostrou que pesquisadores conseguiam armazenar livros, imagens e softwares em DNA sintético com alta precisão.

Nos anos seguintes, vários grupos da Universidade de Washington e da Microsoft Research continuaram a demonstrar a capacidade de armazenamento estável do DNA quando armazenado em condições secas e escuras.

Pesquisas realizadas desde 2012 demonstraram que o DNA sintético pode armazenar livros, imagens e softwares com alta precisão, abrindo caminho para uma tecnologia de armazenamento sustentável em condições secas e escuras (Foto: Getty).

A grande novidade do Atlas Eon 100 é que se trata de um sistema que pode ser implementado em nível empresarial. A empresa afirma que o DNA sintético é desidratado e acondicionado em condições ideais para manter a estabilidade.

Nesse estado, as moléculas de DNA não são afetadas pela oxidação ou biodegradação, permitindo que os dados durem milhares de anos sem necessidade de energia ou manutenção regular.

“A Atlas se sente honrada por ser a única empresa global a implantar um produto de armazenamento baseado em DNA em larga escala, o resultado de mais de uma década de pesquisa multidisciplinar, que oferece uma solução ideal para armazenamento de longo prazo”, disse Bill Banyai, fundador da Atlas Data Storage.

O Atlas Eon 100 utiliza DNA sintético desidratado e embalado de forma especial, permitindo que os dados durem milhares de anos sem eletricidade ou manutenção (Foto: Getty).

A solução para o problema do ciclo de vida digital.

Cientistas têm alertado repetidamente que a maioria das mídias de armazenamento atuais possui uma vida útil curta. Discos rígidos mecânicos geralmente falham após cerca de 10 anos devido à deterioração de suas partes móveis. A memória flash está sujeita à perda de dados após 1 a 2 décadas devido a vazamentos elétricos. Discos de DVD e Blu-ray também são limitados pelo processo de envelhecimento da camada óptica.

Segundo o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), muitos grandes centros de dados precisam copiar dados periodicamente para evitar corrupção, o que aumenta os custos operacionais. Milhões de dispositivos de armazenamento são descartados todos os anos, gerando uma quantidade significativa de lixo eletrônico.

A curta vida útil dos discos rígidos, da memória flash e dos discos ópticos obriga os centros de dados a realizar backups constantes, aumentando os custos e criando uma grande quantidade de lixo eletrônico a cada ano (foto ilustrativa).

Entretanto, o DNA provou ser uma estrutura de armazenamento durável na natureza. Amostras de DNA animal antigo encontradas no permafrost podem sobreviver por mais de um milhão de anos. Uma pesquisa publicada na revista Nature Communications em 2021 descobriu que o DNA permanece altamente estável em condições secas e escuras, mesmo à temperatura ambiente.

O Atlas Eon 100 baseia-se nessas evidências. A empresa afirma que a densidade de armazenamento do DNA é milhares de vezes maior do que a dos discos rígidos tradicionais. Uma grande quantidade de dados pode caber em um tubo de armazenamento do tamanho de um dedo. A confiabilidade declarada é de 99,99999999999%, o que significa que a probabilidade de erro é praticamente zero.

O potencial para preservar o patrimônio digital para as gerações futuras.

Especialistas em cultura e arquivistas veem a tecnologia do DNA como uma forma promissora de preservar informações a longo prazo. Enquanto documentos em papel, filmes ou registros digitais são suscetíveis à deterioração com o tempo, o DNA sintético poderia servir como uma “representação física” duradoura dos dados.

Digitalizações de artefatos, documentos históricos, línguas antigas ou gravações orais podem ser codificadas e preservadas sem a necessidade de duplicação. Museus e bibliotecas podem reduzir significativamente os custos de manutenção de armazenamento a frio ou servidores.

Diversos grupos de pesquisa internacionais propuseram o uso de DNA para armazenar informações sobre locais afetados pelas mudanças climáticas, incluindo mapas, simulações arquitetônicas ou dados arqueológicos.

O DNA sintético abre caminho para uma forma mais sustentável de preservar documentos e artefatos digitais (Foto: Getty).

Na área científica, a necessidade de armazenamento a longo prazo de grandes conjuntos de dados está crescendo rapidamente. Repositórios de dados climáticos, simulações biológicas, observações astronômicas e dados de treinamento de inteligência artificial exigem soluções mais seguras.

Segundo estimativas da Agência Internacional de Energia, os centros de dados globais consomem cerca de 460 TWh de eletricidade por ano, o equivalente ao consumo de toda a França. Transferir parte desses dados para a DNA poderia reduzir significativamente o consumo de energia.

Expansão ambiciosa para capacidade de terabytes.

O Atlas Eon 100 encontra-se atualmente em sua primeira fase de operação comercial. O objetivo de longo prazo da empresa é desenvolver um sistema que permita armazenamento em escala de terabytes, reduzindo o custo da síntese de DNA a um nível mais acessível.

Ainda existem obstáculos técnicos. O custo de síntese e sequenciamento de DNA é atualmente muito maior do que o custo do armazenamento magnético. No entanto, o ritmo de redução de preços na biologia molecular é acelerado.

Segundo um relatório dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA, o custo do sequenciamento genético caiu mais de um milhão de vezes nas últimas duas décadas. Se essa tendência continuar, o custo do armazenamento de DNA poderá se tornar viável no futuro.

Diversos grupos de pesquisa internacionais também estão desenvolvendo algoritmos de criptografia mais robustos para aumentar a densidade de informações e reduzir o risco de erros na releitura de dados. Métodos de proteção do DNA com sílica ou materiais poliméricos podem contribuir para aumentar a durabilidade em diversos ambientes.

O lançamento do Atlas Eon 100 leva o DNA do laboratório para o mundo das aplicações. O DNA é considerado há muito tempo a estrutura ideal para armazenar informações devido à sua alta compressibilidade e estabilidade ao longo do tempo. Recorrer à própria natureza para solucionar o desafio do armazenamento está se tornando uma abordagem mais sustentável do que as soluções dependentes de energia.

Com a quantidade de dados que o mundo deverá gerar ultrapassando 180 zettabytes até o final da década, a necessidade de armazenamento a longo prazo é inevitável. A tecnologia de DNA pode não substituir completamente o armazenamento eletrônico, mas tem o potencial de se tornar uma camada fundamental para os dados que necessitam de preservação a longo prazo.

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