Учёные давно рассматривают ДНК как перспективный носитель информации. Эксперименты в этой области пока не дошли до массового применения, но разработки в университетских лабораториях продолжают открывать новые горизонты. Одной из таких инноваций стала «ДНК-кассета», созданная китайскими исследователями.
Команда под руководством профессора биомедицинской инженерии Синьюй Цзяна из Южного научно-технического университета Китая объединила классический дизайн кассеты с синтетическими молекулами ДНК. В отличие от магнитной плёнки старых аудиокассет, здесь используется длинная пластиковая лента, в структуру которой встроены ДНК-цепочки.
Основной принцип хранения заключается в кодировании цифровых файлов с помощью четырёх оснований ДНК — аденина (A), тимина (T), цитозина (C) и гуанина (G). Такая схема позволяет формировать уникальные последовательности, способные вмещать огромные объёмы данных.
Для защиты хрупких молекул ДНК применяется «броня» из цеолит-имидазолата. Это покрытие предотвращает разрушение связей и обеспечивает долговечность хранения.
Возможности и характеристики
- Плотность записи: до 28,6 мг ДНК на километр ленты.
- Производительность: обработка до 1570 разделов данных в секунду.
- Ёмкость: до 36 петабайт информации — этого хватит, чтобы сохранить более 3 млрд музыкальных треков.
- Надёжность: каждая запись дублируется, что гарантирует сохранность информации сотни лет.
Учёные также разработали прототип «кассетного привода», который позволяет записывать, восстанавливать и удалять данные с ДНК-носителя. Для полного восстановления изображений требуется использование технологий секвенирования следующего поколения.
Зачем это нужно
Современный мир ежедневно генерирует колоссальные объёмы информации. Традиционные серверы и жёсткие диски ограничены как по вместимости, так и по сроку службы. ДНК же обеспечивает уникальную плотность записи — около 455 эксабайт на грамм.
Использование кассетоподобного формата позволяет адаптировать технологию к привычным системам хранения, делая её более понятной и потенциально применимой в будущем. Если исследования будут успешно продолжены, ДНК-кассеты могут стать реальным решением для хранения глобальных массивов данных в условиях стремительно растущих цифровых потребностей.
