Ako Tlačiť Knihu O Molekulách DNA

Ako Tlačiť Knihu O Molekulách DNA
Ako Tlačiť Knihu O Molekulách DNA

Video: Ako Tlačiť Knihu O Molekulách DNA

Video: Ako Tlačiť Knihu O Molekulách DNA
Video: Rýchločítanie alebo ako prečítať knihu za 47 minút. 2024, Apríl
Anonim

Moderné procesory a mikroobvody sú založené na kremíku. Napriek tomu, že výpočtový výkon procesorov rastie, je obmedzený schopnosťami tohto materiálu, skôr či neskôr sa vedci priblížia k bodu, keď bude ďalší rast nemožný. Sľubnejším materiálom na vytváranie mikroobvodov a procesorov sú molekuly DNA, na 1 cm3 sa môže uložiť toľko molekúl, koľko je potrebné na uloženie 10 TB informácií.

Ako tlačiť knihu o molekulách DNA
Ako tlačiť knihu o molekulách DNA

Vedci z rôznych krajín hľadajú príležitosť na využitie kolosálnych schopností molekuly DNA v záujme človeka. V roku 2010 dosiahol prvý úspech výskumná skupina biológa Craiga Ventera, ktorej sa podarilo zakódovať vodoznak v génoch syntetickej baktérie, ktorej veľkosť bola 7920 bitov.

V roku 2012 tento rekord prelomili vedci z Harvardu na čele s Georgom Churchom - na molekulu DNA napísali celú knihu s 53 400 slovami, s 11 obrázkami a programom JavaScript (celkové množstvo informácií 5,27 milióna bitov). Na zaistenie bezpečnosti údajov použili vývojári chemicky syntetizované molekuly. Živé bunky na to nie sú vhodné, pretože môžu samy odstrániť niektoré fragmenty.

Všetky informácie boli rozdelené do dátových blokov po 96 bitoch, adresy bitového toku boli dlhé 19 znakov. V knihe bolo 54 898 takýchto blokov a každý bol zaznamenaný na samostatnom vlákne DNA. Všetky bloky boli fyzicky oddelené od seba.

Špecialisti museli vytvoriť svoj vlastný digitálny systém kódovania (niektoré aminokyseliny sa počítali ako nuly a iné ako tie), pretože existujúce systémy nepasovali tak či onak. V moderných počítačoch sa používa binárna logika pozostávajúca z dvoch stavov a v molekule DNA sú štyri reťazce spojené v reťazci: adenín (A), guanín (G), cytozín (C) a tymín (T).

Údaje o molekule DNA je možné uchovávať veľmi dlho - až niekoľko tisíc rokov. Napriek zjavným výhodám molekúl DNA majú tieto biologické „pamäťové karty“mnoho nevýhod. Hlavná ťažkosť spočíva v schopnosti dekódovať uložené informácie a „prečítať“text. Výsledok skupiny Harvard sa ukázal byť skvelým: v 5,27 megabitovom súbore boli iba dve chyby.

Odporúča: