Noua tehnologie ADN deschide calea pentru „hard disk-uri vii” care pot dura mii de ani

(Dan Tri) - O nouă direcție în industria biotehnologiei s-a deschis odată cu introducerea oficială a sistemului Atlas Eon 100 de către oamenii de știință americani.

Într-un pas istoric înainte pentru industria biotehnologiei, Atlas Data Storage, o companie americană de pionierat, a anunțat oficial Atlas Eon 100 pe 2 decembrie. Această tehnologie permite codificarea datelor în ADN sintetic pentru a crea o platformă de stocare cu o durată de viață care depășește cu mult orice mediu de stocare actual.

Potrivit cercetătorilor, acesta ar putea fi începutul unei ere a bioarhivării, în care patrimoniul digital al umanității este protejat în cel mai sustenabil mod.

Atlas Eon 100 a fost anunțat oficial pe 2 decembrie (Foto: Getty).

De la codul binar la limbajul vieții

Atlas Data Storage, o companie cu sediul în California, afirmă că sistemul său Atlas Eon 100 este primul serviciu comercial de stocare care utilizează ADN sintetic la scară largă. Informațiile digitale sunt convertite din șirurile familiare de 0 și 1 în cele patru litere care alcătuiesc materialul genetic: Adenină (A), Citozină (C), Guanină (G) și Timină (T).

Codificarea datelor în ADN nu este o idee complet nouă. Unul dintre primele experimente, publicat în revista Nature în 2012, a arătat că cercetătorii pot stoca cărți, imagini și programe software în ADN sintetic cu o precizie ridicată.

În anii următori, mai multe grupuri de la Universitatea din Washington și Microsoft Research au continuat să demonstreze capacitatea stabilă de stocare a ADN-ului atunci când este păstrat în condiții uscate și întunecate.

Cercetările efectuate începând cu anul 2012 au arătat că ADN-ul sintetic poate stoca cărți, imagini și software cu o precizie ridicată, deschizând calea pentru o tehnologie de stocare durabilă în condiții de uscăciune și întuneric (Foto: Getty).

Noutatea sistemului Atlas Eon 100 este că poate fi implementat la nivel de întreprindere. Compania spune că ADN-ul sintetic este deshidratat și ambalat în condiții optime pentru a menține stabilitatea.

În această stare, moleculele de ADN nu sunt afectate de oxidare sau biodegradare, permițând datelor să reziste mii de ani fără a necesita alimentare sau întreținere regulată.

„Atlas este onorată să fie singura companie la nivel global care implementează la scară largă un produs de stocare bazat pe ADN, punctul culminant a peste un deceniu de cercetare multidisciplinară, oferind o soluție optimă pentru stocarea pe termen lung”, a declarat Bill Banyai, fondatorul Atlas Data Storage.

Atlas Eon 100 folosește ADN sintetic deshidratat și ambalat special, permițând datelor să reziste mii de ani fără electricitate sau întreținere (Foto: Getty).

Soluția la problema duratei de viață digitale.

Oamenii de știință au avertizat în repetate rânduri că majoritatea mediilor de stocare actuale au o durată de viață scurtă. Hard disk-urile mecanice se defectează de obicei după aproximativ 10 ani din cauza deteriorării pieselor mobile. Memoria flash este predispusă la pierderi de date după 1-2 decenii din cauza scurgerilor electrice. Discurile DVD și Blu-ray sunt, de asemenea, limitate de procesul de îmbătrânire a stratului optic.

Conform Institutului Național de Standarde și Tehnologie, multe centre de date mari trebuie să copieze periodic datele pentru a evita coruperea, ceea ce crește costurile de operare. Milioane de dispozitive de stocare sunt aruncate în fiecare an, creând o cantitate semnificativă de deșeuri electronice.

Durata scurtă de viață a hard disk-urilor, a memoriei flash și a discurilor optice obligă centrele de date să efectueze copii de rezervă constante, crescând costurile și generând o cantitate mare de deșeuri electronice în fiecare an (fotografie ilustrativă).

Între timp, ADN-ul s-a dovedit a fi o structură de stocare durabilă în natură. Mostrele de ADN animal antic găsite în permafrost pot supraviețui mai mult de un milion de ani. Un studiu publicat în revista Nature Communications în 2021 a descoperit că ADN-ul rămâne foarte stabil în condiții de uscăciune și întuneric, chiar și la temperatura camerei.

Atlas Eon 100 se bazează pe aceste dovezi. Compania afirmă că densitatea de stocare a ADN-ului este de mii de ori mai mare decât cea a hard disk-urilor tradiționale. O cantitate mare de date poate încăpea într-un tub de stocare de dimensiunea unui deget. Fiabilitatea este declarată a fi de 99,99999999999%, ceea ce înseamnă că șansa de eroare este practic zero.

Potențialul de a conserva patrimoniul digital timp de generații.

Experții culturali și arhiviștii consideră tehnologia ADN ca o modalitate promițătoare de a conserva informațiile pe termen lung. Acolo unde documentele pe hârtie, filmele sau înregistrările digitale sunt susceptibile de deteriorare în timp, ADN-ul sintetic ar putea servi drept „reprezentare fizică” durabilă a datelor.

Scanările de artefacte, documente istorice, limbi antice sau înregistrări orale pot fi codificate și conservate fără a fi nevoie de duplicare. Muzeele și bibliotecile pot reduce semnificativ costurile de întreținere a depozitelor la rece sau a serverelor.

Mai multe grupuri de cercetare internaționale au propus utilizarea ADN-ului pentru stocarea informațiilor despre siturile care se confruntă cu schimbările climatice, inclusiv hărți, simulări arhitecturale sau date arheologice.

ADN-ul sintetic deschide o modalitate mai sustenabilă de conservare a documentelor și artefactelor digitale (Foto: Getty).

În domeniul științific, nevoia de stocare pe termen lung a seturilor mari de date crește rapid. Depozitele de date climatice, simulările biologice, observațiile astronomice și datele de antrenament pentru inteligența artificială necesită toate soluții mai sigure.

Conform estimărilor Agenției Internaționale pentru Energie, centrele de date globale consumă aproximativ 460 TWh de electricitate pe an, echivalentul consumului întregii Franțe. Mutarea unei părți din aceste date pe ADN ar putea reduce semnificativ povara energetică.

Extindere ambițioasă la o capacitate de terabyte.

Atlas Eon 100 se află în prezent în prima fază de utilizare comercială. Obiectivul pe termen lung al companiei este de a dezvolta un sistem care să permită stocarea la scară de terabyte, reducând în același timp costul sintezei ADN-ului la un nivel mai accesibil.

Există în continuare obstacole tehnice. Costul sintetizării și secvențierii ADN-ului este în prezent mult mai mare decât costul stocării magnetice. Cu toate acestea, ritmul reducerii prețurilor în biologia moleculară este rapid.

Conform unui raport al Institutului Național de Sănătate din SUA, costul secvențierii a scăzut de peste un milion de ori în ultimele două decenii. Dacă această tendință continuă, costul stocării ADN-ului ar putea atinge un nivel fezabil în viitor.

Mai multe grupuri de cercetare internaționale dezvoltă, de asemenea, algoritmi de criptare mai puternici pentru a crește densitatea informațiilor și a reduce riscul de erori la recitirea datelor. Metodele de protejare a ADN-ului cu silice sau materiale polimerice ar putea contribui la creșterea durabilității într-o varietate de medii.

Lansarea Atlas Eon 100 aduce ADN-ul din laborator în lumea aplicațiilor. ADN-ul a fost considerat mult timp structura optimă pentru stocarea informațiilor datorită compresibilității sale ridicate și stabilității în timp. Apelarea la natura însăși pentru a rezolva provocarea stocării devine o abordare mai sustenabilă decât soluțiile dependente de energie.

Având în vedere volumul de date pe care se așteaptă să îl genereze lumea, ajungând la peste 180 de zettabytes până la sfârșitul deceniului, nevoia de stocare pe termen lung este inevitabilă. Tehnologia ADN-ului s-ar putea să nu înlocuiască complet stocarea electronică, dar are potențialul de a deveni un strat fundamental pentru datele care necesită cea mai mare conservare pe termen lung.

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