Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Библиотеки будущего будут сделаны из ДНК

Современный мир страдает от переизбытка информации, и непохоже, чтобы в будущем она стала прирастать меньшими темпами. Какую-то ее часть необходимо хранить, причем важно, чтобы ее легко было считать с носителя, а сам носитель был нечувствителен к времени.

Библиотеки будущего будут сделаны из ДНК

О том, как современные ученые решают эти проблемы, рассказывает статья профессора Манчестерского университета Джерома де Гроота, которую автор написал для онлайн-издания The Conversation.



Каждую секунду люди посылают друг другу шесть тысяч твитов. Пока вы читали это предложение, было отправлено 42 тысячи твитов. Считая в среднем 34 знака на один твит, получается 1428000 знаков.

Сайт Worldwidewebsize каждый день оценивает размер интернета. В тот день, когда была написана эта статья, интернет состоял из 4,59 миллиарда страниц и миллиарда сайтов. Это так называемый проиндексированный интернет, в него не входят «темный интернет» и частные базы данных.

Интернет можно измерить двумя способами. Можно измерять «контент» — в 2014 году его объем оценивался в 1024 байтов, или в миллион эксабайтов. А можно оценивать трафик, который измеряется в зеттабайтах. Глобальный трафик недавно превысил один зеттабайт, это содержание 250 миллиардов DVD.

Обратимся к более привычным носителям информации. В 2013 году в Великобритании было издано 184 тысячи книг — мировой рекорд в пересчете на число жителей. Добавьте сюда все возрастающее число способов описания каждого человека — последовательность ДНК, семейное дерево в интернете, генетический код, банковские счета, онлайн-информация всех видов, — или научные данные, которые производят и используют в глобальных масштабах, и количество информации в мире поразит наше воображение. Даже пространство, которое большинству людей необходимо для хранения фотографий и документов, в последние несколько лет очень значительно возросло.

Мы принадлежим к биологическому виду, который производит информацию в огромных количествах. «Чтение» накопленных массивов данных привело к появлению новых предсказательных моделей общественного взаимодействия. Бизнесмены и правительственные чиновники борются за использование этих массивов, поскольку им кажется, что, сделав информацию более постигаемой и управляемой, они смогут лучше, чем когда-либо, понимать, направлять и — возможно — контролировать других людей.

Но как хранить всю эту информацию? Сегодня у нас есть обычные библиотеки, обычные архивы и книжные полки. Сам интернет хранится на жестких дисках серверов по всему миру, для охлаждения которых требуется гигантское количество энергии. Онлайн-инфраструктура дорога, энергоемка и уязвима, а ее долговечность все равно ограничена — посмотрите «Крепкий орешек — 4», где обыгрывается этот сюжет.

Библиотеки будущего будут сделаны из ДНК

Библиотеки будущего


Вопрос о том, как в будущем будет храниться информация, может показаться скучным, но он является ключевым для всякого, кого интересуют способы, позволяющие человеческим сообществам помнить. Хорошим примером являются семейные истории в ситуации, когда публичные архивы, такие как данные переписи населения или налоговые платежи, все больше и больше становятся доступны онлайн. Миллионы пользователей по всему миру регистрируются на таких сайтах, как Ancestry или Findmypast, чтобы получить доступ к этой информации и создать онлайн-версии своих семейных деревьев. Это быстрое разрастание информации поднимает этические вопросы о порядке доступа (например, могут ли частные компании использовать открытые данные для получения прибыли), а также о том, как информация хранится, как ею управляют и как ее используют.

Мы все заинтересованы в том, какими библиотеки и архивы станут в будущем, как они могут быть сконфигурированы и что в них будет храниться — и зачем. Так ли необходимо сохранять каждый посланный твит? Всякий раз, когда необходимо сделать выбор, что следует хранить, увековечивать, архивировать — возникают сложные дискуссии. Технологии доступа к данным, или «чтения» информации, должны быть долговечны, не то мы окажемся перед огромным массивом информации, которую нельзя будет использовать.

Итак, что же делать? Сегодня во всем мире идут широкие дискуссии о том, какую информацию следует хранить (включая различные биобанки, полные образцами биологических организмов), как ее следует хранить, где ее хранить (в Арктике, в различных районах космоса, под водой). В основном эти обсуждения ведут ученые, но некоторые технологические компании тоже участвуют. Те же, кто потратил годы, обдумывая процессы памяти, увековечивания и архивизации, — историки и библиотекари, — зачастую остаются на периферии этих дискуссий.

Библиотеки будущего будут сделаны из ДНК

Нанокристаллы и ДНК


Множество различных организаций исследуют физические способы сохранения накопленной человечеством информации. Например, были предложены носители на никелевых дисках (читаемых под микроскопом) или штрих-код, наносимый лазером на кварцевое стекло.

Высокоэкспериментальные — и пока еще потребляющие очень много энергии — нанотехнологии ищут способ записывать информацию на почти что молекулярном уровне (хотя слово «записывать» применительно к ним выглядит очень устаревшим). Из нанотехнологических хранилищ информацию можно будет считывать с помощью усовершенствованной микроскопии, или известных уже сегодня химических реакций, или довольно сложных процессов, таких как превращение в нанокристаллах инфракрасного излучения во что-то «видимое». Среди наиболее причудливых планов по хранению информации — дата-центр на Луне, работающий на основе флэш-памяти, доставка цифрового контента на Марс силами частных компаний или спутники, выводимые на земную орбиту.

Но большая часть планов, обсуждаемых сегодня, похоже, связана с биологией. Различные ученые выясняют, можно ли использовать ДНК для хранения информации — так называемую память на основе нуклеиновых кислот.

Для этого информацию потребуется «переводить» в буквы G, A, T, C, соответствующие базовым нуклеиновым кислотам ДНК. Из них сложатся последовательности ДНК, которые методом секвенирования можно будет перевести обратно и прочитать оригинальное сообщение. Недавно исследователи сохранили в форме ДНК музыкальные файлы архивного качества с записью произведений Майлса Дэвиса и Deep Purple, а также короткий GIF-файл.

ДНК долговечна и все более поддается нашим усилиям по ее созданию и прочтению. В необходимых условиях она может храниться тысячи лет. Ей необходимо темное, сухое и холодное место — и, кажется, довольно небольшое.

Значительная часть этих технологий пока находится на самом начальном этапе своего развития, но успехи в нанотехнологиях и секвенировании ДНК говорят о том, что мы увидим результаты экспериментов и исследований, имеющие практическую ценность, уже через несколько лет. Возникают более широкие вопросы об этичности подобных способов сбора информации, а также о том, в какой мере они станут повсеместными. Бумажные издания и, в значительной степени, цифровые носители считаются общепринятыми и демократичными способами передачи и хранения данных. Нам еще предстоит увидеть, будут ли будущие дата-центры и способы извлекать из них информацию так же доступны и кому в грядущие десятилетия и века будет принадлежать контроль над накопленными человечеством знаниями и памятью.

Автор: Джером де Гроот, перевел с английского Дмитрий Иванов





Ссылка на источник

Tags: ДНК, биотехнология, генетика, знания, инструменты и методы, информация, технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

Buy for 30 tokens
Беда не приходит одна Если кто ещё помнит одного из самых ярких блогеров Живого Журнала Рому Петрова romapetrov, то этот пост для вас. Ромы с нами уже нет, однако в его семье продолжают происходить неприятные вещи, так год назад папа Ромы перенес инсульт и мы с вами помогли ему…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments