Исследователи из корпорации «Майкрософт» и Вашингтонского университета 21 марта 2019 года, создали первую автоматическую систему хранения данных в ДНК. Она записывает нужные файлы в структуру биологической молекулы и считывает их без участия человека. Это важный шаг к компьютерам, которые используют ДНК вместо запоминающих устройств.

Дата-центры представляет собой огромное помещение, забитое оборудованием, хранение данных в ДНК поможет уместить все файлы среднего дата-центра внутри устройства размером со спичечный коробок. Второе преимущество - долговечность. Жесткие диски и флэш-носители выходят из строя за десятилетия. Между тем ДНК в некоторых костях мамонтов или древних людей сохранялась в течение многих тысячелетий.

Поэтому исследователи смотрят на ДНК как на носитель информации будущего. На март 2019 года, исследователи Microsoft научились сохранять таким образом один гигабайт данных, превысив свой предыдущий рекорд в 200 мегабайт. Однако человечеству предстоит еще долгий путь к блокам памяти, основанным на этой технологии.

Ранее одна из проблем заключалась в том, что технология записи и считывания данных не была полностью автоматизирована. Хотя основные этапы работы выполняли роботы, на некоторых этапах требовался ручной труд. Поэтому авторы разработали полностью автоматизированную систему.

Устройство принимает данные в обычном цифровом виде. Компьютер переводит их с языка двоичного кода, на котором они хранятся в памяти компьютера, на язык четырехбуквенного «алфавита» А, Т, Ц и Г (так обозначаются четыре вида нуклеотидов, из которых, как из кирпичиков, состоит ДНК). Далее химическая часть системы синтезирует нужные нуклеотиды и собирает из них нить ДНК. При чтении данных все происходит в обратном порядке.

Авторы продемонстрировали работу своего детища, записав на ДНК и считав с нее слово hello (привет). Конечная цель исследователей - запустить в эксплуатацию систему, которая для конечного пользователя будет похожа на любой другой сервис облачного хранения: биты отправляются в центр обработки данных и сохраняются там, а затем они просто появляются, когда становятся нужны клиенту.

Кроме автоматизации, исследователям нужно решить проблемы, чтобы сделать технологию конкурентоспособной. Во-первых, синтез и чтение ДНК - это очень дорого. Во-вторых, работу такого запоминающего устройства нужно сделать такой же быстрой, как и у его электронных аналогов. В-третьих, хоть сами нити ДНК исключительно компактны, версия устройства для записи и чтения в них информации громоздка, систему следует сделать более миниатюрной.

Microsoft не первой записывает информацию на ДНК - ранее генетический материал уже использовали для хранения данных. Однако компания впервые полностью автоматизировала этот процесс. Американские ученые уже использовали ДНК, чтобы собрать аналог шестибитного компьютера. Устройство способно выполнять 20 алгоритмов и выдавать результат в виде биохимической реакции в пробирке.

ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота) - макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Молекула ДНК хранит биологическую информацию в виде генетического кода, состоящего из последовательности нуклеотидов.