Представьте, что ваши ценные воспоминания, важные файлы и личные данные сохранятся навсегда в миниатюрных молекулах ДНК. Уверены, что такой способ – выдумка? Оказалось, это может стать реальностью уже в ближайшем будущем.
Каждый день люди производят более 2,5 квинтиллионов байт контента – это гигантское число с 18 нулями, которое даже осознать сложно. Разумеется, все это нужно где-то хранить. От наскальной живописи до флеш-накопителя USB и облачного хранилища: человечество продолжает искать новые способы хранения информации, все более компактные и вместительные. И сегодня ДНК считают одним из наиболее перспективных.
Что такое ДНК?
Если не усложнять, то ДНК – это длинный сверток с уникальной информацией о нас, который хранится в каждой клетке тела. Записи в нем зашифрованы в четырех молекулах – ученые обозначают их буквами Т, Г, А и Ц. Но что, если бы мы могли использовать этот код для других целей?
Что можно узнать по ДНК?
Расшифровка ДНК может рассказать, кем были наши далекие предки и где они жили, сколько кровей в нас течет и какие гены передались по наследству. Но это далеко не предел: с помощью генетического кода определяют наследственные заболевания, предрасположенность к разным видам спорта и даже подбирают персональную диету. Ученые активно используют ДНК в медицине и биотехнологиях, а детективам ДНК-анализ помогает искать преступников.
В 2008 году космический турист и дизайнер игр NCSoft Ричард Гэрриот доставил на МКС «Диск бессмертия» на случай апокалипсиса. Там хранится его генетический код, а еще ДНК физика Стивена Хокинга, спортсмена Лэнса Армстронга, комика Стивена Кольбера и других удивительных людей.
Флешка будущего
На ДНК можно записать не только геномы организмов, но и любую информацию, если перевести последовательности молекул Т, Г, А, и Ц в двоичный код – такой используется в наших компьютерах. А недавно группа ученых из Колумбийского университета научилась сохранять информацию из компьютера напрямую в ДНК: значит уже скоро генетический код можно будет использовать в качестве флешки.
«Нам удалось научить клетки разговаривать с компьютером посредством электронных сигналов и таким образом скачивать информацию с любого электронного носителя», – Харрис Ванг, американский профессор системной биологии.
В сентябре прошлого года научной команде из Catalog Technologies за несколько минут удалось записать на ДНК около 17 тысяч слов из пьесы «Гамлет» Шекспира. В 2023 году ученые продолжают эксперименты с хранением в ДНК большого количества информации. В планах – закодировать 100 миллионов слов.
Почему идея хранить информацию в ДНК так нравится ученым?
Это уникальное сочетание надежности, компактности и вместительности: по подсчетам американского инженера-физика Дерека Мюллера, одна клетка человека вмещает 1,5 гигабайт генетической информации. Таких клеток в нашем теле более 30 триллионов!
Ученым из Гарварда уже удалось загрузить 700 терабайт информации в граммовую каплю ДНК, которая уместится на кончике мизинца. Для сравнения, вес хранилища такого объема данных в современных накопителях составит 150 килограмм. К тому же, по словам ученых из Колумбийского университета, информация в ДНК надежно защищена от ошибок и может храниться тысячелетиями, ведь система записи генетической информации, без преувеличения, стара как сама жизнь.
А можно будет записать на ДНК все знания Интернета и загрузить в свое сознание, чтобы не тратить время на учебу?
В фильме «Матрица» героя Киану Ривза уже научили искусству кунг-фу похожим образом. Сегодня наука еще не умеет искусственно обучать людей с помощью дополненного ДНК, но с каждым годом эта идея становится все ближе к реальности.
«В ДНК можно записать огромное количество данных, но запись и чтение с такого носителя пока происходят слишком медленно и дорого стоят», – поделился Александр Панчин, российский биолог, популяризатор науки.
Отправляйтесь в захватывающее путешествие по главным открытиям человечества – это возможно с детским журналом увлекательного завтраведения «Капитаны будущего». Подписывайтесь, чтобы узнать ответы на самые смелые вопросы о будущем!