Китайские ученые разработали «ДНК-кассету», которая может вместить 36 петабайт данных, а в замороженном виде эти данные могут храниться до 20 000 лет

Научные сотрудники Южного научно-технического университета Китая представили новый метод хранения данных, использующий нити ДНК, нанесенные на пластиковую ленту. Согласно первым успешным результатам, опубликованным в журнале Science Advances, одна такая полоса длиной 100 метров теоретически способна вместить около 36 петабайт информации, что эквивалентно 3 миллиардам музыкальных треков.

Команда ученых под руководством профессора Цзян Синъюя разработала архитектуру, напоминающую принцип работы классических магнитофонных кассет, но на молекулярном уровне. Вместо магнитной пленки используется композитный материал из полиэстера и нейлона. На его поверхность с помощью лазерной печати наносятся синтезированные молекулы ДНК, кодирующие цифровые данные (изображения, текст, аудио).

Инновационность разработки заключается в системе адресного поиска. Ранее технологии ДНК-хранения сталкивались с проблемой медленного извлечения информации: чтобы найти нужный файл, требовалось секвенировать весь объем генетического материала. Китайские инженеры решили эту задачу, внедрив на поверхность ленты микроскопические «штрих-коды». Они позволяют считывающему устройству быстро находить нужный сегмент ленты, растворять его и расшифровывать данные локально, не затрагивая остальной архив.

Для защиты хрупких молекул ДНК от разрушения используется специальное покрытие — «кристаллическая броня» из цеолитного имидазолятного каркаса (ZIF-8). Тесты показали, что такая оболочка позволяет сохранять данные без потерь в течение десятилетий при комнатной температуре, а в условиях специализированных хранилищ — тысячелетиями.

Несмотря на высокую плотность записи, технология пока находится на стадии лабораторного прототипа. Основным барьером для массового внедрения остается низкая скорость записи данных и высокая стоимость синтеза ДНК. В ходе демонстрации ученым удалось закодировать и считать небольшие файлы объемом около 156 килобайт, однако процесс занял значительное время.

Разработка рассматривается как перспективное решение для «холодного» хранения данных (архивов, к которым редко обращаются), учитывая, что мировые объемы цифровой информации растут экспоненциально, а возможности традиционных кремниевых носителей приближаются к физическому пределу.

Источник: livescience.com