مايكروسافت از DNA براي ذخيره‌ سازي اطلاعات استفاده مي‌كند

هفته‌ي گذشته، مايكروسافت خبر از همكاري با شركت تويست بيوساينس براي ساخت دستگاهي داد كه به صورت بالقوه مي‌تواند شيوه‌ي ذخيره‌سازي اطلاعات ديجيتال را دستخوش تغيير كند.

شركت تويست بيوساينس (Twist Bioscience) اوليگونوكلئوتيدهايي از مولكول DNA با طول رشته‌ي ۱۰ ميليون را در اختيار غول نرم‌افزاري دنياي تكنولوژي قرار داده است تا مايكروسافت به وسيله‌ي آن بتواند پروژه‌ي «فناوري اطلاعات ماقبل تاريخ» خود را عملي كند.

هدف از پروژه‌ي فناوري اطلاعات ماقبل تاريخ (prehistoric information technology) ذخيره‌سازي ايمن اطلاعات مهم به مدت بسيار طولاني است.

درست مانند كامپيوترها، مولكول‌هاي DNA هم اطلاعات را در واحدهاي گسسته رمزگذاري مي‌كنند؛ با اين تفاوت كه DNA براي ذخيره‌ي اطلاعات به جاي «صفر» و «يك» از ۴ نوكلئوتيد با نام‌هاي A، C، G و T استفاده مي‌كند. رشته‌هاي بلند DNA از توالي اين ۴ نوكلئوتيد ساخته مي‌شوند و ترتيب خاص اين نوكلئوتيدها تعيين كننده‌ي اطلاعات خاصي است كه مولكول DNA آن را حمل مي‌كند.

بر خلاف سيستم‌هاي فعلي ذخيره‌سازي اطلاعات كه نياز به نگهداري مستمر دارند و فضايي زيادي را اشغال مي‌كنند، DNA پس از هزاران سال همچنان قابل خواندن است و فضاي فوق العاده كمي را نيز اشغال مي‌كند.

مثال جالبي از ماندگاري بالاي اطلاعات در مولكول‌هاي DNA، استخراج آن‌ها از جسد ماموت‌هاي پشمالوي ماقبل تاريخ توسط دانشمندان است. DNA اين ماموت‌ها به قدري سالم بوده است كه عملاً مي‌توان با شبيه‌سازي اين موجودات ماقبل تاريخ، بار ديگر آن‌ها را به صحنه‌ي حيات وحش سياره‌ي زمين بازگرداند.

شركت تويست بيوساينس مي‌گويد تمام اطلاعات ديجيتالي كه امروزه در جهان وجود دارد را مي‌توان در كمتر از ۲۰ گرم DNA ذخيره كرد.

ارزش ذخيره‌سازي اطلاعات در DNA در سال‌هاي اخير به شدت افت كرده است. وقتي دانشمندان در سال ۲۰۰۳ ژنوم انسان، كه چيزي بيش از ۳ ميليارد نوكلئوتيد طول دارد را تعيين توالي كردند، هزينه‌ي پروژه بيش از ۱ ميليارد دلار تمام شد. امروزه مي‌توان DNA هايي شبيه به آن را با حدود ۱۰۰۰ دلار خواند و دستورات ژنتيكي را با استفاده از ابزارهاي مصنوعي بيولوژيك نوشت.

تويست بيوساينس در وبسايت خود در اين باره مي‌نويسد:

با استفاده از روش‌هاي ارزان ارزش تعيين توالي DNA و روش‌هاي سنتز جديد، تويست بيوساينس و مايكروسافت خواهند توانست تئوري ذخيره‌ي اطلاعات بر روي DNA را عملي كنند. هدف از اين پروژه توسعه‌ي روش‌هايي است كه هم عملي باشند و هم در مقياس بالا بتوان از آن‌ها استفاده كرد. قابليت كدگذاري اطلاعات ديجيتال در رشته‌هاي DNA پيشرفت بزرگي در تكنولوژي ذخيره‌سازي اطلاعات است؛ چرا كه مولكول‌هاي DNA بسياري از محدوديت‌هاي ابزارهاي سنتي ذخيره‌سازي اطلاعات مانند عمر محدود، فرمت/استاندارد دائمي و چگالي كم را ندارند.

استفاده از DNA براي ذخيره‌سازي اطلاعات از اين جهت عملي است كه ديگر حوزه‌هاي علمي هم به شدت به كار كردن بر روي آن علاقه دارند. تويست بيوساينس در اين باره مي‌گويد:

تا زماني كه حيات بر مبناي DNA بر روي زمين وجود داشته باشد، تكنولوژي خواندن DNA هم وجود خواهد داشت و اين تضمين كننده‌ي قابليت خوانده شدن و بازگرداني اطلاعات در آينده است. علاوه بر اين، با توجه به رشد روز افزون اهميت تكنولوژي‌ها بر اساس DNA در تحقيقات پزشكي و علمي، فشار متداومي براي بهبود تكنولوژي‌هاي خواندن و نوشتن DNA وجود دارد.

پروژه‌ي مايكروسافت و تويست بيوساينس مي‌تواند در نهايت باعث شود كه كامپيوترهاي آينده به جاي هارد درايوهاي با قابليت «خواندن و نوشتن» اطلاعات، مجهز به «تعيين كننده‌ي توالي DNA» (DNA sequencer) و «سنتز كننده‌ي DNA» باشند.