ضمیمه دانش روزنامه اطلاعات نوشت: دنیای دیجیتالی امروز با یک چالش جدی روبه‌رو است و آن مشکل ذخیره داده است. انرژی زیادی لازم است تا مقادیر زیادی داده تحلیل و سپس ذخیره شوند. بنابراین شاید در آینده مجبور شویم رویکرد متفاوتی برای ذخیره داده به کار بگیریم.
یکی از مشکلات اصلی این است که می‌خواهیم مقادیر قابل توجهی داده را برای استفاده در آینده آرشیو و ذخیره‌سازی کنیم.
هارد درایوها و دیگر ابزارهای ذخیره‌سازی اطلاعات دیگر به سرحد ظرفیت خود رسیده‌اند و سرعت داده‌هایی که ما تولید می‌کنیم از سرعت ذخیره آن‌ها بیشتر است.
از سوی دیگر، آنالیز و ذخیره‌سازی حجم بسیار زیادی از داده‌ها به قیمت آسیب‌دیدگی اقلیم سیاره تمام می‌شود. ما با تجزیه‌وتحلیل داده‌ها در زمینه‌های مختلف برای مثال داده‌های زیست‌فناوری، رد پای کربنی در سیاره زمین باقی می‌گذاریم و سبب انتشار کربن دی‌اکسید می‌شویم.
خوشبختانه، نیازی نیست که برای یافتن راه حل این مشکل نگاهمان را به دوردست‌ها بیاندازیم چون طبیعت خود دارای یک ابزار ذخیره کننده بسیار قدرتمند از جنس دی‌ان‌ای است. شاید تعجب کنیم اما پژوهش‌ها نشان داده‌اند که امکان رمزنگاری داده‌ها روی دی‌ان‌ای وجود دارد.
دی‌ان‌ای ایده‌آل‌ترین راه حل ذخیره‌سازی داده است چون فشرده، متراکم و ماندگار است و می‌تواند مقادیر زیادی اطلاعات را در فضای میکروسکوپی خود نگه دارد و آن‌ها هزاران سال بدون نیاز به برق حفظ می‌کند.
در تئوری، دی‌ان‌ای درونِ تنها یک سلول بدن انسان ظرفیت حدود ۲/۳ گیگابایت داده را دارد که معادل ۶۰۰۰ کتاب، ۱۰۰۰ قطعه موسیقی یا دو فیلم بلند سینمایی است.
دانشمندان مدت زیادی است که از قابلیت دی‌اِن‌اِی به‌عنوان راه حلی برای ذخیره داده آگاهی دارند اما تا اکنون چالش این بوده است که سیستمی کاربردی ساخته شود که همه بتوانند از آن استفاده کنند.
این ماده ژنتیکی با وجود دانش و فناوری‌های پیشرفته می‌تواند به نوارکاسِت ذخیره دی‌ان‌ای تبدیل شود. مقاله‌ای که در ژورنال علمی Science Advanceمنتشر شده است خبر از تولد نوار کاست دی‌ان‌ای می‌دهد که شبیه به نوارکاست‌های دهه‌های ۶۰ و ۷۰ است؛ با این تفاوت که برای شنیدن موسیقی از آن استفاده نمی‌شود و کاربردی فراتر از تفنن و هنر دارد.
عملکرد نوار کاست دی‌ان‌ای
این نوارکاسِت ابتدا از ترکیب پلی‌استر و نایلون ساخته شد. پس‌ازآن، نقوش بارکد روی آن چاپ کردند تا میلیون‌ها بخش بسیار ریز جدا از هم روی آن ایجاد کنند، درست مانند پوشه‌های درون رایانه. باوجوداین بخش‌های بارکدمانند، این سیستم محل دقیقی که داده رویش ثبت شده را به‌راحتی پیدا می‌کند. دسترسی به اطلاعات ثبت‌شده یکی از مشکلاتی بود که در تکنیک‌های پیشینِ ذخیره داده با دی‌ان‌ای همواره وجود داشت.
برای این‌که فایلی ذخیره شود، ابتدا داده دیجیتالی به یک توالی دی‌ان‌ای ترجمه می‌شود. چهار جزء تشکیل‌دهنده رشته دی‌ان‌ای یعنی چهار باز آلی به نام‌های آدنین (A)، گوانین(G)، سیتوزین (C)و تیمین (T) همچون یک کد عمل می‌کنند؛ مانند صفر و یک‌هایی که رایانه‌ها از آن‌ها استفاده می‌کنند. نوار کاست دی‌ان‌ای با یک لایه محافظت‌کننده کریستالی پوشیده می‌شود تا از شکستن و تجزیه شدن دی‌ان‌ای جلوگیری شود.
ثابت شده است که این سیستم با تبدیل کردن تصویر دیجیتالی به دی‌ان‌ای و سپس بازیابی آن از نوار کار می‌کند.
نوار کاست دی‌ان‌ای یک راهبرد مناسب برای ذخیره‌سازی داده به شکلی سریع، فشرده و مبتنی بر دی‌ان‌ای فراهم می‌آورد؛ چه داده‌ها به‌ندرت مورد استفاده قرار گیرند و چه هر لحظه به آن‌ها احتیاج باشد.
اگر فناوری نوار کاست دی‌ان‌ای عرضه شود، می‌تواند یک راه حل مقیاس‌پذیر را در اختیار مراکز داده که با محدودیت فضا و مصرف برق مواجه هستند قرار دهد و در نهایت به دلیل این‌که روش پایدارتر و کاراتری برای ذخیره‌ی اطلاعات جهان است جایگزین سرورهای بزرگ و سنگین شود.
ضمیمه دانش روزنامه اطلاعات نوشت: دنیای دیجیتالی امروز با یک چالش جدی روبه‌رو است و آن مشکل ذخیره داده است. انرژی زیادی لازم است تا مقادیر زیادی داده تحلیل و سپس ذخیره شوند. بنابراین شاید در آینده مجبور شویم رویکرد متفاوتی برای ذخیره داده به کار بگیریم.
یکی از مشکلات اصلی این است که می‌خواهیم مقادیر قابل توجهی داده را برای استفاده در آینده آرشیو و ذخیره‌سازی کنیم.
هارد درایوها و دیگر ابزارهای ذخیره‌سازی اطلاعات دیگر به سرحد ظرفیت خود رسیده‌اند و سرعت داده‌هایی که ما تولید می‌کنیم از سرعت ذخیره آن‌ها بیشتر است.
از سوی دیگر، آنالیز و ذخیره‌سازی حجم بسیار زیادی از داده‌ها به قیمت آسیب‌دیدگی اقلیم سیاره تمام می‌شود. ما با تجزیه‌وتحلیل داده‌ها در زمینه‌های مختلف برای مثال داده‌های زیست‌فناوری، رد پای کربنی در سیاره زمین باقی می‌گذاریم و سبب انتشار کربن دی‌اکسید می‌شویم.
خوشبختانه، نیازی نیست که برای یافتن راه حل این مشکل نگاهمان را به دوردست‌ها بیاندازیم چون طبیعت خود دارای یک ابزار ذخیره کننده بسیار قدرتمند از جنس دی‌ان‌ای است. شاید تعجب کنیم اما پژوهش‌ها نشان داده‌اند که امکان رمزنگاری داده‌ها روی دی‌ان‌ای وجود دارد.
دی‌ان‌ای ایده‌آل‌ترین راه حل ذخیره‌سازی داده است چون فشرده، متراکم و ماندگار است و می‌تواند مقادیر زیادی اطلاعات را در فضای میکروسکوپی خود نگه دارد و آن‌ها هزاران سال بدون نیاز به برق حفظ می‌کند.
در تئوری، دی‌ان‌ای درونِ تنها یک سلول بدن انسان ظرفیت حدود ۲/۳ گیگابایت داده را دارد که معادل ۶۰۰۰ کتاب، ۱۰۰۰ قطعه موسیقی یا دو فیلم بلند سینمایی است.
دانشمندان مدت زیادی است که از قابلیت دی‌اِن‌اِی به‌عنوان راه حلی برای ذخیره داده آگاهی دارند اما تا اکنون چالش این بوده است که سیستمی کاربردی ساخته شود که همه بتوانند از آن استفاده کنند.
این ماده ژنتیکی با وجود دانش و فناوری‌های پیشرفته می‌تواند به نوارکاسِت ذخیره دی‌ان‌ای تبدیل شود. مقاله‌ای که در ژورنال علمی Science Advanceمنتشر شده است خبر از تولد نوار کاست دی‌ان‌ای می‌دهد که شبیه به نوارکاست‌های دهه‌های ۶۰ و ۷۰ است؛ با این تفاوت که برای شنیدن موسیقی از آن استفاده نمی‌شود و کاربردی فراتر از تفنن و هنر دارد.
عملکرد نوار کاست دی‌ان‌ای
این نوارکاسِت ابتدا از ترکیب پلی‌استر و نایلون ساخته شد. پس‌ازآن، نقوش بارکد روی آن چاپ کردند تا میلیون‌ها بخش بسیار ریز جدا از هم روی آن ایجاد کنند، درست مانند پوشه‌های درون رایانه. باوجوداین بخش‌های بارکدمانند، این سیستم محل دقیقی که داده رویش ثبت شده را به‌راحتی پیدا می‌کند. دسترسی به اطلاعات ثبت‌شده یکی از مشکلاتی بود که در تکنیک‌های پیشینِ ذخیره داده با دی‌ان‌ای همواره وجود داشت.
برای این‌که فایلی ذخیره شود، ابتدا داده دیجیتالی به یک توالی دی‌ان‌ای ترجمه می‌شود. چهار جزء تشکیل‌دهنده رشته دی‌ان‌ای یعنی چهار باز آلی به نام‌های آدنین (A)، گوانین(G)، سیتوزین (C)و تیمین (T) همچون یک کد عمل می‌کنند؛ مانند صفر و یک‌هایی که رایانه‌ها از آن‌ها استفاده می‌کنند. نوار کاست دی‌ان‌ای با یک لایه محافظت‌کننده کریستالی پوشیده می‌شود تا از شکستن و تجزیه شدن دی‌ان‌ای جلوگیری شود.
ثابت شده است که این سیستم با تبدیل کردن تصویر دیجیتالی به دی‌ان‌ای و سپس بازیابی آن از نوار کار می‌کند.
نوار کاست دی‌ان‌ای یک راهبرد مناسب برای ذخیره‌سازی داده به شکلی سریع، فشرده و مبتنی بر دی‌ان‌ای فراهم می‌آورد؛ چه داده‌ها به‌ندرت مورد استفاده قرار گیرند و چه هر لحظه به آن‌ها احتیاج باشد.
اگر فناوری نوار کاست دی‌ان‌ای عرضه شود، می‌تواند یک راه حل مقیاس‌پذیر را در اختیار مراکز داده که با محدودیت فضا و مصرف برق مواجه هستند قرار دهد و در نهایت به دلیل این‌که روش پایدارتر و کاراتری برای ذخیره‌ی اطلاعات جهان است جایگزین سرورهای بزرگ و سنگین شود.