احتمال استفاده از DNA براي ذخيره اطلاعات كامپيوترها در آينده نزديك
DNA قديمي‌ترين سيستم ذخيره‌سازي اطلاعات شناخته شده است كه سابقه‌ي آن از هر نوع سيستم ذخيره‌سازي ديگر، از كاغذ و قلم گرفته تا درايو سخت‌افزاري كامپيوتر ميلياردها سال بيش‌تر است. اما تلاش براي به‌كارگيري و ذخيره‌ي اطلاعات توليدي توسط بشر روي آن تاكنون با شكست مواجه شده است.
دليل اصلي عدم توانايي به‌كارگيري DNA براي ذخيره‌سازي اطلاعات بيش از مباحثه متخصص مباحثه هزينه‌ي بسيار زياد استفاده از اين فناوري است. رمزگذاري يك گيگابايت اطلاعات روي DNA چندين ميليون دلار هزينه دارد؛ اين در حالي است كه رمزگذاري همين مقدار اطلاعات روي يك درايو سخت‌افزاري كم‌تر از يك سنت هزينه خواهد داشت. شركت كاتالوگ يك شركت فعال در حوزه‌ي بيوتكنولوژي در بوستون آمريكا است. آنها اميدوار است كه اين هزينه را تا ۱۰ دلار كاهش دهد. اين هزينه همچنان زياد است؛ اما زماني كه صحبت از ذخيره‌سازي حجم عظيمي از اطلاعات مي‌شود، علاوه بر هزينه عامل ديگري نيز اهميت پيدا مي‌كند: ميزان گيگابايت ذخيره‌شده به ازاي هر متر مكعب.
هارد درايوهاي كنوني به نسبت DNA فضاي بيشتري اشغال مي‌كنند. نسبت ذخيره‌سازي هارد درايو در حدود ۳۰ ميليون گيگابايت در هر متر مكعب است؛ در حالي كه روش شركت كاتالوگ مي‌تواند ۶۰۰ ميليارد گيگابايت را در همان فضا ذخيره كند. براي سازمان‌هايي مانند استوديوهاي فيلم‌سازي و آزمايشگاه‌هاي فيزيك ذره كه نياز به ذخيره‌ي حجم عظيمي از اطلاعات به‌طور نامحدود دارند، نسبت دوم بسيار رضايت‌بخش‌تر است.
اشكال اصلي در طراحي سيستم‌هاي ذخيره‌سازي بر اساس DNA مشاهده جزئيات و صفر و يك‌هاي داده‌هاي باينري و جفت بازهاي شيميايي (AT و CG) در اين مولكول و توانايي ترجمه‌ي اطلاعات باينري و شيميايي به يكديگر در مولكول‌هاي بزرگ DNA است. متأسفانه خواندن اطلاعات زماني كه مولكول‌هاي DNA در حال رمزنگاري اطلاعات هستند، براي ماشين‌هاي نظم‌دهي DNA كار دشواري است؛ به خصوص زماني كه با نواري طولاني از جفت بازهاي شيميايي مواجه مي‌شوند.
شركت كاتالوگ روش متفاوتي را انتخاب كرده است. روش اين شركت بر پايه‌ي ۱۰۰ مولكول DNA بر اساس جفت‌هاي ده‌تايي است. اين شكل چينش مولكول‌ها به‌طور مستقيم اطلاعات باينري را رمزگذاري نمي‌كند و به‌جاي آن چند مولكول كوچك‌تر DNA را به يك مولكول بزرگ‌تر تبديل مي‌كند. اين نكته بسيار مهم است كه سيستم آنزيمي كه آنها براي تبديل مولكول‌هاي كوچك به مولكول‌هاي بزرگ استفاده مي‌كنند، توانايي قرار دادن مولكول‌ها در كنار هم به هر شكل دلخواه را دارد. شكل چينش واحدهاي كوچك DNA در يك مولكول بزرگ، اطلاعات لازم براي ذخيره‌سازي را بر اساس قوانين اين شركت رمزگذاري مي‌كند. شروع با ۱۰۰ نوع مختلف مولكول به معناي تريليون‌ها تركيب مختلف ممكن در يك مولكول بزرگ است كه اجازه مي‌دهد كه يك مولكول بزرگ حاوي حجم عظيمي از اطلاعات باشد.
صرفه‌جويي در هزينه‌ي شركت كاتالوگ به‌علت تعداد محدود مولكولي است كه كار با آن شروع مي‌شود. ساخت يك مولكول جديد DNA با يك جفت پايه شيميايي هزينه‌ي زيادي دارد، ولي كپي برداري از نمونه‌هاي موجود و تركيب آنها با يكديگر ارزان خواهد بود. اين روش كاتالوگ همچنين احتمال عدم خوانده شدن اطلاعات را نيز كم مي‌كند. حتي اگر ماشين نظم‌دهي مولكول‌هاي DNA يك يا دو اشتباه انجام دهند، توانايي شناسايي آن در يك رديف ده‌تايي امكان‌پذير است كه در نتيجه آن از اطلاعات محافظت مي‌شود.
روش تركيبي Catalog به معناي آن است كه DNA بيشتري به نسبت روش‌هاي پيشين استفاده از DNA براي ذخيره‌سازي هر بايت اطلاعات نياز است. اين باعث افزايش هزينه و زمان پردازش اطلاعات الكترونيكي ذخيره شده مي‌شود؛ با اين حال، اين شركت قول داده است كه روش آنها مزاياي مهمي نسبت به روش‌هاي پيشين دارد.
هر آنچه بايد درمورد مولكول DNA بدانيدبخش اولبخش دومبخش سوم
هدف بعدي كاتالوگ بخشيدن رنگ واقعيت به هدف فوق است. آنها براي رسيدن به اين خواسته، با شركت توسعه‌ي تكنولوژي بريتانيايي Cambridge Consultants همكاري مي‌كنند. هدف آنها ساخت نمونهي اوليه تا يك سال آينده است كه قادر است ۱۲۵ گيگابايت اطلاعات را در يك روز روي مولكول‌هاي DNA ذخيره كند. اگر اين نمونهي اوليه كار كند، هدف بعدي آنها ساخت نمونهي قدرتمندتر ظرف سه سال آينده است كه سرعت نوشتن آن ۱۰۰۰ برابر سريع‌تر از نمونهي اوليه است. در نهايت ممكن است دوره‌ي دوم ذخيره اطلاعات روي DNA با ساخت اين دستگاه آغاز شود.
هم انديشي ها