Ad pacierak da DNK. Jak zachavać danyja na praciahu miljona hadoŭ?

Siońnia daśledčyki vyvučajuć novyja sposaby efiektyŭnaha zachoŭvańnia danych: kadavańnie ŭ vyhladzie DNK ci vyhraviravańnie infarmacyi na šklanych pacierkach.

Jak doŭha hetyja pryłady zmohuć zachoŭvacca i ci možam my sapraŭdy raźličvać na ich, vyvučaje BBC.

Istotnaja prablema

Bolšaja častka našych danych zachoŭvajecca ŭ vyhladzie adzinak i nuloŭ na mahnitnych stužkach, takich jak žorstkija dyski, ale heta daloka nie idealnaje rašeńnie. Razmahničvańnie źjaŭlajecca vialikaj prablemaj: mahnity hublajuć svajo mahnitnaje pole ź ciaham času, tamu dla nadziejnaha zachavańnia danych važna pierapisvać žorstkija dyski kožnyja niekalki hadoŭ.

Zachoŭvańnie danych taksama patrabuje vializnych centraŭ apracoŭki, jakija vykarystoŭvajuć vialikuju kolkaść enierhii, kab padtrymlivacca ŭ prachałodnym stanie. I heta nie idealny varyjant u śviecie, schilnym da enierhietyčnych kryzisaŭ.

Vykazvajucca zaściarohi, što pramysłovaść prosta nie zmoža paśpiavać za stvareńniem dastatkovaj kolkaści žorstkich dyskaŭ i siervieraŭ.

Pavialičyć

Navošta zachoŭvać vializnyja abjomy infarmacyi

Ale ci sapraŭdy nam treba zachoŭvać usie hetyja danyja i zachoŭvać ich tak doŭha? Adnoj z hałoŭnych pryčynaŭ źjaŭlajecca navuka. Daśledčyki hienierujuć biesprecedentnyja abjomy danych, i čym bolš ich budzie, tym lepš. Radyjoteleskopy i paskaralniki elemientarnych čaścic, takija jak Vialiki adronny kałajdar (LHC), naprykład, hienierujuć masu danych, i navukoŭcy chočuć zachavać ich usie. Adzin tolki LHC vyrablaje 90 pietabajt (90 miljonaŭ hihabajt) u hod.

Hłabalnyja pahrozy, ź jakimi sutykajecca čałaviectva, taksama prymušajuć nas zachoŭvać jak infarmacyju, stvoranuju čałaviekam (naprykład, mastactva i navuku), tak i DNK usich žyvych istot, kab žyćcio mahło być uznoŭlena ci na Ziamli, ci pieraniesiena na inšyja płaniety.

DNK jak nośbit dla zachoŭvańnia

Siońnia daśledavańni taho, jak my možam zachoŭvać ličbavyja danyja ŭnutry łancužkoŭ DNK, raźvivajucca ŭ vyniku namahańniaŭ pa rasšyfroŭcy hienomu čałavieka, sintezu DNK i raspracoŭcy mietadaŭ hiennaj terapii. Navukoŭcy ŭžo paśpiachova zakadziravali ŭ DNK niekatoryja filmy, knihi i kampjutarnyja apieracyjnyja sistemy. Mnohija daśledčyki ličać, što jany znajšli idealny nośbit dla nievierahodna doŭhaterminovaha zachoŭvańnia.

DNK — heta naturalny vybar, kažuć navukoŭcy. Pryroda vykarystoŭvała DNK dla zachoŭvańnia infarmacyi ŭ vyhladzie hienomaŭ i aptymizavała jaje ciaham mnohich miljardaŭ hadoŭ. Tamu DNK z punktu hledžańnia efiektyŭnaści značna pierasiahaje čałaviečyja technałohii.

Toj fakt, što navukoŭcy mohuć adnaŭlać frahmienty DNK daŭno vymierłych žyvioł, takich jak mamanty, pakazvaje, što DNK nievierahodna tryvałaja. Daśledčyki śćviardžajuć, što DNK moža być čytalnaj ciaham ažno da 1.5 miljona hadoŭ.

Adnak pry hetym jana nievierahodna dalikatnaja. Jość mnostva sposabaŭ źniščyć jaje: vilhotnaść, kisłoty i radyjacyja paškodžvajuć DNK. Ale ŭ chałodnych i suchich umovach jaje možna zachoŭvać sotni hadoŭ. Jašče lepš DNK možna abaranić, inkapsulavaŭšy jaje ŭ inšyja materyjały, takija jak šklanyja šaryki, imitujučy toje, jak hienietyčny materyjał abaronieny ŭ staražytnych vykapniach. Heta dapamahaje abaranić DNK jak ad chimikataŭ, tak i ad ciapła. 

Dadatkovaja abarona moža być atrymana ad raźmiaščeńnia jaje ŭ fizična biaśpiečnym miescy. Zachoŭvać važnyja dla čałaviectva danyja ŭ inkapsulavanaj DNK u ledzianym schoviščy možna «praktyčna viečna», kažuć daśledčyki.

Jašče adna vielizarnaja pieravaha zaklučajecca ŭ tym, što heta nievierahodna ščylnaje schovišča infarmacyi, nie paraŭnalnaje ni z adnoj inšaj pryładaj, stvoranaj čałaviekam. Pryblizna 33 zetabajta danych, jakija ludzi vyrablać da 2025 hoda (1 zetabajt = 1 073 741 824 terabajt), mohuć być ucisnuty ŭ pamier miača dla pinh-ponha pry DNK-zachavańni. Taksama takoje zachoŭvańnie praktyčna nie budzie patrabavać enierhii ŭ paraŭnańni ź siońniašnimi varyjantami.

Ale navukoŭcam jašče treba vyrašyć mnostva niedachopaŭ, takich jak praźmiernyja vydatki, raspracoŭka miechanizmaŭ chutkaha zapisu i čytańnia, a taksama ŭraźlivaść da mutacyj abo pamyłak.

Pavialičyć

Alternatyvy

Adnak sintez DNK budzie źviazany z ryzykaj. Ludzi mohuć pasprabavać vykarystoŭvać jaho dla zachoŭvańnia inšych rečaŭ, akramia danych. Tearetyčna, ludzi mohuć sintezavać virusy abo bakteryi, ci navat stvaryć čyjuści DNK i pakinuć jaje na miescy złačynstva. Uličvajučy heta, varta padumać ab alternatyvach. 

Śćviardžajecca, što technałohija aptyčnaha zachoŭvańnia danych moža być hodnym supiernikam, bo moža prasłužyć miljony ci navat miljardy hadoŭ.

Infarmacyju vyhraviroŭvajuć na tryvałych dyskach z kremnijevaha škła z dapamohaj łaziera, padobna tamu, što vykarystoŭvajecca ŭ chirurhii vačej. Intensiŭnyja karotkija łaziernyja impulsy sfakusavanyja asablivym čynam, kab stvaryć mikravybuch, jaki robić malusieńkuju dziračku ŭ škle. U takich umovach mohuć utvaracca nanastruktury, jakija možna vykarystoŭvać dla kadavańnia infarmacyi.

Praces padobny da zapisu DVD-dyskaŭ z vykarystańniem łaziernych palimieraŭ abo farbavalnikaŭ, ale tut struktury malusieńkija i nievierahodna stabilnyja, vytrymlivajuć tempieraturu prynamsi da 1000 °C i nie paškodžvajucca radyjacyjaj.

Z dapamohaj hetaj technałohii ŭžo zachavana šmat infarmacyi, u pryvatnaści Usieahulnaja dekłaracyja pravoŭ čałavieka, a Microsoft zachavała ŭ škle ŭvieś film pra Supiermena 1978 hoda.

Ale ž i dla šyrokaha vykarystańnia hetaha mietadu treba vyrašyć prablemy chutkaści zapisu i čytańnia, a taksama źmianšeńnia koštu. Da taho ž šklanyja nośbity infarmacyi, jakija vykarystoŭvajucca tut, možna prosta raźbić kamieniem.

Pavialičyć

Najbližejšaja pierśpiektyva

Tym časam daśledčyki šukajuć taksama malekularnyja varyjanty kadavańnia danych, jakija nie ŭklučajuć u siabie DNK. Naprykład, kod možna stvaryć, prosta kantralujučy masu asobnych malekuł, kali roznyja masy pradstaŭlajuć roznyja kambinacyi 0 i 1. 

Daśledčyki kažuć, što zachavańnie vializnaj kolkaści infarmacyi ŭ DNK moža stać dastupnym usiaho praź niekalki dziesiacihodździaŭ. 

U bližejšyja piać-dziesiać hadoŭ hetuju technałohiju chutčej za ŭsio pačnuć vykarystoŭvać dla zachoŭvańnia danych, da jakich nie treba časta źviartacca (finansavyja zapisy abo histaryčnyja danyja). 

Na pytańnie, ci zmožam my adnojčy drukavać ułasnuju DNK na pryładach doma, daśledčyki adkazvajuć, što ŭ niejki momant heta adbudziecca.

• 8
• 0
• 1
• 0
• 1
• 0
• 1
• 0