Key Takeaways
- Jüngste Durchbrüche könnten die Verwendung von DNA ermöglichen, um große Datenmengen über lange Zeiträume zu speichern.
- Ein Experte sagte, dass die DNA-Speichertechnologie mehr als 50.000 Mal so viele Informationen wie eine microSD-Speicherkarte auf dem gleichen Speicherplatz speichern könnte.
- Aber die DNA-Speicherung steht vor technischen Hindernissen, bevor sie kommerziell machbar ist.
Möglicherweise können Sie Ihre Daten bald mit DNA speichern.
Das Gebiet der DNA-Informationsspeicherung beschleunigt sich rasant mit den jüngsten Ankündigungen von Durchbrüchen von Forschern in den Vereinigten Staaten und China. Experten sagen, dass DNA das Potenzial bietet, mehr Informationen auf kleinerem Raum zu packen als herkömmliche Laufwerke.
"Sie können sich Ihre microSD-Speicherkarte mit einem Terabyte vorstellen; sie wiegt ungefähr 250 Milligramm", sagte Hieu Bui, ein Professor, der DNA-Computing an der Katholischen Universität von Amerika studiert, in einem E-Mail-Interview mit Lifewire. "Das gleiche gewichtete DNA-Speichermaterial könnte 53.000-mal mehr Daten speichern als das der microSD-Karte, und Sie müssen wahrscheinlich für lange Zeit keine weitere Speicherkarte kaufen."
Eine natürliche Festplatte
Die Idee, Informationen in DNA zu speichern, dem Molekül, das aus zwei Polynukleotidketten besteht, die sich umeinander winden, um eine Doppelhelix zu bilden, die genetische Anweisungen trägt, gibt es seit Jahrzehnten, wurde aber durch technische Probleme behindert.
In der Forschungsarbeit kündigte Microsoft den ersten DNA-Speicherschreiber im Nanomaßstab an. Die Forscher sagten, sie könnten eine DNA-Schreibdichte von 25 x 10^6 Sequenzen pro Quadratzentimeter erreichen, was sich den minimalen Schreibgeschwindigkeiten annähert, die für die DNA-Speicherung erforderlich sind.
"Ein natürlicher nächster Schritt ist die Einbettung digitaler Logik in den Chip, um die individuelle Steuerung von Millionen von Elektrodenpunkten zu ermöglichen, um Daten im Kilobyte-Bereich pro Sekunde in die DNA zu schreiben", schrieben die Microsoft-Forscher in einem Blogbeitrag. "Von da an sehen wir voraus, dass die Technologie Arrays mit Milliarden von Elektroden erreicht, die in der Lage sind, Megabytes pro Sekunde an Daten in DNA zu speichern."
Chinesische Forscher kündigten kürzlich einen Durchbruch bei der DNA-Speicherung an. Im Gegensatz zu anderen Ansätzen, die Informationen auf einem langen Band speichern, teilte der Forscher den Inh alt in Sequenzen auf und hielt diese auf verschiedenen Elektroden.
Und Wissenschaftler des Georgia Tech Research Institute sagten kürzlich, dass sie Fortschritte in Richtung des Ziels eines neuen Mikrochips gemacht haben, der in der Lage ist, DNA-Stränge zu züchten, die eine hochdichte 3D-Archivdatenspeicherung zu extrem niedrigen Kosten und in der Lage sein könnten um diese Informationen für Hunderte von Jahren zu speichern.
"Wir konnten zeigen, dass es möglich ist, DNA mit diesen Chips auf die gewünschte Länge und ungefähr die Strukturgröße zu züchten, die uns wichtig ist", Nicholas Guise, einer der Forscher, sagte in der Pressemitteilung.„Das Ziel ist es, aus diesen Mikrovertiefungen Millionen einzigartiger, unabhängiger Sequenzen auf dem Chip zu züchten, wobei jede als winziger elektrochemischer Bioreaktor dient.
Mehr Daten, weniger Speicherplatz
DNA könnte die Datenspeicherung revolutionieren, aber es ist nicht klar, wann Sie die Technologie in Ihren Gadgets verwenden werden.
"In der Zukunft könnten Benutzer davon ausgehen, dass DNA-Speichersysteme eine große Menge an Informationen enth alten, viel weniger Platz beanspruchen, eine kleine Menge grüner Energie verbrauchen und digitale Daten über die Lebenszeit des Besitzers hinaus aufbewahren", sagte Bui.
Aber es ist unwahrscheinlich, dass der durchschnittliche Benutzer in absehbarer Zeit von der DNA-Datenspeicherung profitieren wird, sagte Datenstratege Nick Heudecker Lifewire in einem E-Mail-Interview. Er sagte, die Technologie könnte ideal sein, um riesige Datenmengen über sehr lange Zeiträume zu speichern. Diese Art der Archivspeicherung wäre für Organisationen wie die Library of Congress oder die Geheimdienste hilfreicher als auf einem Laptop.
"Im Moment sind Personen, die DNA zur Datenspeicherung verwenden, in der Regel Spielereien, wie das Speichern Ihres Bitcoin-Wallet-Passcodes als DNA, damit Sie ihn nicht verlieren können", sagte Heudecker. „Im Laufe der Zeit konnte man sehen, dass Unternehmen Cloud-basierte DNA-Datenspeicherung verwenden, um ihre wertvollsten, aber am wenigsten aufgerufenen Daten an DNA auszulagern, aber das ist mindestens 5-10 Jahre später.“
Die DNA-Speicherung steht auch vor technischen Hindernissen, bevor sie kommerziell machbar ist. Die Kosten seien hoch und die Geschwindigkeiten gering, sagte Heudecker. Der Prozess der Verwendung von DNA zur Speicherung ist ebenfalls sehr komplex.
"Im Gegensatz zu heutigen Datenspeichern laufen DNA-Laufwerke mit Chemikalien und Flüssigkeiten", sagte Heudecker. "Sie sehen mit Schläuchen und Pumpen eher wie ein Laborexperiment aus als wie ein Computer."
