В условиях стремительного роста цифровых данных — от социальных сетей и искусственного интеллекта до научных экспериментов и архивов — традиционные носители, такие как жёсткие диски и магнитные ленты, всё чаще сталкиваются с физическими и экономическими ограничениями. Мы создаём данные быстрее, чем можем их надёжно сохранить. Однако природа уже предоставила нам идеальное решение: дезоксирибонуклеиновую кислоту — ДНК.
ДНК обладает уникальными свойствами, делающими её идеальным кандидатом для долгосрочного хранения информации: чрезвычайно высокая плотность, устойчивость к разрушению и способность сохранять данные без потребления энергии в течение тысячелетий. Теоретически, одна человеческая клетка может содержать до 3,2 гигабайта информации — эквивалент примерно шести тысяч книг, тысячи музыкальных композиций или двух полнометражных фильмов.
На протяжении многих лет учёные понимали потенциал ДНК как носителя данных, но практическое применение оставалось сложной задачей — особенно в части точного доступа к информации и масштабируемости. Теперь исследователи из Южного университета науки и технологий в Китае под руководством Синъюй Цзяна представили прорывное решение: физическую кассету на основе ДНК, вдохновлённую аналоговыми аудиокассетами 1980-х годов.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, команда описала систему, которая сочетает биологическую и инженерную технологии. Они создали тонкую ленту из смеси полиэстера и нейлона, на которую методом печати нанесены миллионы микроскопических штрих-кодов. Эти коды действуют как адреса, позволяя точно находить нужные участки данных — решая одну из главных проблем предыдущих подходов: невозможность быстрого выборочного доступа к информации.
Процесс записи работает следующим образом: цифровые файлы переводятся в последовательности из четырёх нуклеотидов — A, T, C и G — которые заменяют двоичный код 0 и 1. Полученные последовательности ДНК синтезируются и наносятся на ленту. Чтобы защитить молекулы от деградации, поверхность покрывается тонким кристаллическим слоем, стабилизирующим химические связи.
Учёные продемонстрировали работоспособность системы, преобразовав цифровое изображение в последовательность ДНК, сохранив его на ленте и успешно восстановив с высокой точностью. Это доказывает, что система не только теоретически жизнеспособна, но и практична.
«Кассетная лента на основе ДНК открывает путь к быстрой, компактной и масштабируемой системе хранения как холодных (редко используемых), так и тёплых (часто запрашиваемых) данных», — отмечают авторы.
Если эта технология будет развита и внедрена в промышленных масштабах, она может кардинально изменить архитектуру центров обработки данных. Вместо огромных серверных помещений, потребляющих десятки мегаватт электроэнергии и занимающих сотни квадратных метров, будущие хранилища могут представлять собой небольшие кассеты, умещающиеся в одном шкафу и сохраняющие всю информацию человечества на протяжении тысячелетий — без единого включения питания.
Это не просто улучшение существующих решений — это переход к принципиально новому парадигме хранения данных: биологической, устойчивой и беспрецедентно эффективной.
Источник: https://techxplore.com/news/2025-09-dna-cassette-tapes-global-storage.html
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/