- يقول باحثو جامعة ميسوري إن محركات أقراص الـ DNA يمكن أن تخزن، وتمسح، وتعيد الكتابة بشكل متكرر
- تحويل التشفير الإطاري يحول البيانات الثنائية إلى تسلسلات DNA للتخزين الجزيئي
- تقرأ أجهزة استشعار النانو بورا تسلسلات DNA عن طريق اكتشاف التغيرات الدقيقة في الإشارات الكهربائية
أعلنت جامعة ميسوري عن تقدم في ما يسمى “محرك الأقراص الصلب DNA”، مدعية أنه يمكنه تخزين، ومسح، وإعادة كتابة المعلومات بشكل متكرر.
على عكس محركات الأقراص الصلبة التقليدية أو التخزين السحابي، التي تعتمد على الوسائط المغناطيسية أو الحالة الصلبة، يعتمد هذا النهج على استقرار الجزيئات في DNA.
يدعي الباحثون أن DNA يوفر كثافة تخزين استثنائية وطول عمر، مما قد يجعل مثل هذا الجهاز عمليًا وذو كفاءة طاقة مقارنة بمراكز البيانات الحالية للبيانات.
الإمكانات والوعود لتخزين على المستوى الجزيئي
“DNA رائع – فهو يخزن تصميم الحياة في حزمة صغيرة ومستقرة”، قال لي-كوان “أندرو” جو، أستاذ الهندسة الكيميائية والبيولوجية في كلية الهندسة في ميسوري
“أرغبنا في رؤية ما إذا كان يمكننا تخزين وإعادة كتابة المعلومات على المستوى الجزيئي بشكل أسرع وأسهل وأكثر كفاءة من أي وقت مضى.”
تظل التفاصيل حول عملية الكتابة محدودة، على الرغم من أن الورقة المرتبطة بالباحثين تصف طريقة تسمى تحويل التشفير الإطاري، التي تحول المعلومات الثنائية إلى تسلسلات من النيوكليوتيدات، والتي يمكن بعد ذلك تركيبها كخيوط DNA.
في جانب القراءة، يقوم الفريق بتركيب جهاز إلكتروني مدمج مع مستشعر نانو بورا.
بينما يمر DNA عبر النانو بورا، يتم اكتشاف التغيرات الكهربائية الدقيقة وتفسيرها بواسطة الإلكترونيات والبرمجيات، مما يحول تسلسلات A وC وG وT مرة أخرى إلى الثنائية.
هذا الجمع بين التشفير الجزيئي والاستشعار الإلكتروني يهدف إلى توفير وظيفة قابلة لإعادة الكتابة في شكل يشبه سير عمل محرك الأقراص الصلبة المألوف.
بينما يبقى هذا النهج في الغالب نظريًا، يجادل الباحثون بأنه يمكن أن يعمل كبديل طويل الأجل لحلول التخزين التي تتطلب طاقة كبيرة.
كونه قابلاً لإعادة الكتابة، يُعتبر ميزة مميزة. كانت أنظمة تخزين DNA السابقة بشكل عام أرشيفية – يمكن تخزين البيانات ولكن ليس من السهل تعديلها.
رغم الحماس، لم يتمكن الفريق بعد من إثبات جهاز صغير جاهز للمستخدم – ولم يتم مشاركة تفاصيل النموذج الأولي أو المعايير التشغيلية أو جداول التوفر، مما ترك أسئلة حول السرعة والموثوقية والتكلفة دون إجابة.
يعترف الباحثون أن تصغير محرك الأقراص الصلب DNA إلى حجم وحدة USB هو هدف طويل الأجل بدلاً من كونه واقعًا فوريًا.
لا تزال المقارنات مع التخزين السحابي أو محركات HDD التجارية مجرد تخمين في هذه المرحلة، وقد يتطلب التنفيذ العملي سنوات من الهندسة والتحقق.
يبني هذا الابتكار الحالي على عقود من البحث في تخزين البيانات المستند إلى DNA، بما في ذلك التعاونات التي تشمل MIT وجامعة واشنطن ومايكروسوفت.
ما يبدو أنه يميز هذا الجهد هو التركيبة المزعومة بين البساطة والسرعة والقابلية لإعادة الكتابة.
أصبح تخزين DNA أخيرًا في متناول اليد، واعدًا بمليارات التيرابايت في أحجام مجهرية تدوم لقرون، لكنه قد يكون بعيدًا عن متناول الأفراد.
كشفت Atlas Data Storage مؤخرًا خططها لتخزين 13 تيرابايت من المعلومات الرقمية في مساحة صغيرة مثل قطرة ماء.
ومع ذلك، تظل هذه التكنولوجيا باهظة الثمن للغاية. تقوم شركة Biomemory، وهي شركة ناشئة فرنسية، تبيع بطاقات تخزين DNA بحجم 1KB في أزواج مقابل 1000 دولار.
هذا يعني أنه لتخزين 5 MB (5,120 KB) من البيانات، ستحتاج إلى 5,120 زوجًا من البطاقات، بتكلفة حوالي 5,120,000 دولار – فهل ستدفع كل هذه المبلغ من أجل تخزين يدوم لقرون؟
عبر Toms Hardware
تابع TechRadar على Google News و أضفنا كمصدر مفضل للحصول على أخبارنا وآرائنا ومراجعاتنا في خلاصاتك. تأكد من النقر على زر المتابعة!
وبالطبع يمكنك أيضًا اتباع TechRadar على TikTok للحصول على أخبار ومراجعات وفتح صناديق على شكل فيديو، واحصل على تحديثات منتظمة منا عبر واتساب أيضًا.
