Bài học rút ra chính
- Những đột phá gần đây có thể cho phép sử dụng DNA để lưu trữ lượng lớn dữ liệu trong thời gian dài.
- Một chuyên gia cho biết công nghệ lưu trữ DNA có thể chứa nhiều thông tin gấp 50.000 lần thẻ nhớ microSD trong cùng một dung lượng.
- Nhưng việc lưu trữ DNA phải đối mặt với những trở ngại về kỹ thuật trước khi nó khả thi về mặt thương mại.
Bạn có thể sớm lưu trữ dữ liệu của mình bằng DNA.
Lĩnh vực lưu trữ thông tin DNA đang tăng tốc nhanh chóng với những công bố đột phá gần đây của các nhà nghiên cứu ở Hoa Kỳ và Trung Quốc. Các chuyên gia nói rằng DNA mang lại tiềm năng đóng gói nhiều thông tin hơn vào một không gian nhỏ hơn so với các ổ đĩa thông thường.
"Bạn có thể nghĩ đến thẻ nhớ microSD một terabyte của mình; nó nặng khoảng 250 miligam", Hieu Bui, giáo sư nghiên cứu điện toán DNA tại Đại học Công giáo Hoa Kỳ, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Cùng một vật liệu lưu trữ DNA có trọng lượng có thể chứa nhiều dữ liệu gấp 53.000 lần so với thẻ nhớ microSD và bạn có thể không phải mua một thẻ nhớ khác trong một thời gian dài."
Ổ cứng tự nhiên
Ý tưởng lưu trữ thông tin trong DNA, phân tử bao gồm hai chuỗi polynucleotide cuộn quanh nhau để tạo thành chuỗi xoắn kép mang các chỉ dẫn di truyền, đã có từ nhiều thập kỷ trước nhưng đã bị cản trở bởi các vấn đề kỹ thuật.
Trong bài nghiên cứu, Microsoft đã công bố người viết lưu trữ DNA kích thước nano đầu tiên. Các nhà nghiên cứu cho biết họ có thể đạt mật độ ghi DNA là 25 x 10 ^ 6 chuỗi trên mỗi cm vuông, đạt tới tốc độ ghi tối thiểu cần thiết để lưu trữ DNA.
"Một bước tự nhiên tiếp theo là nhúng logic kỹ thuật số vào chip để cho phép điều khiển riêng lẻ hàng triệu điểm điện cực để ghi kilobyte / giây dữ liệu trong DNA", các nhà nghiên cứu của Microsoft viết trong một bài đăng trên blog. "Từ đó, chúng tôi thấy trước công nghệ sẽ tiếp cận các mảng chứa hàng tỷ điện cực có khả năng lưu trữ dữ liệu megabyte mỗi giây trong DNA."
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc gần đây cũng đã công bố một bước đột phá về lưu trữ DNA. Không giống như các cách tiếp cận khác lưu trữ thông tin trên một dải băng dài, nhà nghiên cứu chia nội dung thành các chuỗi và giữ chúng trên các điện cực khác nhau.
Và các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Công nghệ Georgia cho biết gần đây họ đã đạt được những tiến bộ hướng tới mục tiêu của một vi mạch mới có thể phát triển các sợi DNA có thể cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu 3D mật độ cao với chi phí cực thấp và có thể lưu giữ thông tin đó trong hàng trăm năm.
"Chúng tôi đã có thể chứng minh rằng có thể phát triển DNA đến độ dài mà chúng tôi muốn và ở kích thước tính năng mà chúng tôi quan tâm khi sử dụng những con chip này", Nicholas Guise, một trong những nhà nghiên cứu, cho biết trong thông cáo báo chí."Mục tiêu là phát triển hàng triệu chuỗi độc lập, độc lập trên chip từ những vi mạch này, với mỗi vi mạch đóng vai trò như một lò phản ứng sinh học điện hóa nhỏ.
Thêm dữ liệu, ít dung lượng hơn
DNA có thể cách mạng hóa việc lưu trữ dữ liệu, nhưng không rõ khi nào bạn sẽ sử dụng công nghệ này trong các thiết bị của mình.
"Trong tương lai, người dùng có thể mong đợi các hệ thống lưu trữ DNA chứa một lượng lớn thông tin, chiếm ít không gian hơn, tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng xanh và lưu giữ dữ liệu kỹ thuật số suốt đời của chủ sở hữu", Bùi nói.
Nhưng không chắc người dùng bình thường sẽ sớm được hưởng lợi từ việc lưu trữ dữ liệu DNA, chiến lược gia dữ liệu Nick Heudecker nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Ông cho biết công nghệ này có thể lý tưởng để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu trong thời gian rất dài. Loại lưu trữ này sẽ hữu ích cho các tổ chức như Thư viện Quốc hội Hoa Kỳ hoặc cộng đồng tình báo hơn là trên máy tính xách tay.
"Hiện tại, các cá nhân sử dụng DNA để lưu trữ dữ liệu thường là mánh lới quảng cáo, như lưu trữ mật mã ví bitcoin của bạn dưới dạng DNA để bạn không thể mất nó", Heudecker nói. "Theo thời gian, bạn có thể thấy các doanh nghiệp sử dụng lưu trữ dữ liệu DNA dựa trên đám mây để giảm tải dữ liệu DNA có giá trị nhất, nhưng ít được truy cập thường xuyên nhất của họ, nhưng tối thiểu là 5-10 năm."
Việc lưu trữ DNA cũng gặp phải những trở ngại về mặt kỹ thuật trước khi nó khả thi về mặt thương mại. Heudecker nói rằng chi phí cao và tốc độ chậm. Quá trình sử dụng DNA để lưu trữ cũng rất phức tạp.
"Không giống như lưu trữ dữ liệu ngày nay," ổ đĩa "DNA chạy bằng hóa chất và chất lỏng," Heudecker nói. "Chúng trông giống như một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, với các ống và máy bơm, hơn là một máy tính."
