Разработан цифровой «жесткий диск» на основе молекул ДНК, позволяющий редактировать данные

Исследователи из University of Missouri разработали систему, позволяющую стирать и заново записывать информацию, закодированную в ДНК. Таким образом, молекулярный носитель превращается из одноразового архива в полноценный накопитель с возможностью перезаписи.

Ученый отмечает, что в обычных компьютерах данные представлены последовательностями нулей и единиц. В ДНК же эту роль выполняют четыре азотистых основания — A, C, G и T, формирующие генетический код. Именно их комбинации могут использоваться для кодирования цифровой информации.

Плотность хранения данных в ДНК невероятно высока: теоретически весь мировой объем информации можно было бы уместить в коробке размером с обувную. При этом, если молекулы хранятся в сухих и прохладных условиях, они способны сохранять стабильность на протяжении тысяч лет. Еще одно важное преимущество — гораздо меньшее энергопотребление по сравнению с традиционными дата-центрами.

Разработанная технология устраняет ключевой недостаток прежних подходов — невозможность изменения уже записанных данных. Для реализации этой идеи ученые создали компактное электронное устройство, работающее вместе с молекулярным детектором — нанопоровым сенсором. Когда цепочка ДНК проходит через такой сенсор, возникают слабые электрические сигналы. Программное обеспечение анализирует их, преобразуя обратно в последовательности нулей и единиц, а затем — в исходный цифровой файл.

По словам разработчиков, их метод отличается более высокой скоростью работы, упрощенной архитектурой и меньшим воздействием на окружающую среду по сравнению с существующими технологиями. В будущем систему планируют уменьшить до размеров обычного USB-накопителя.

Известно, что ДНК хранит информацию в трехмерной структуре, а не на плоских кремниевых чипах. Благодаря этому обеспечивается чрезвычайно высокая плотность записи. Кроме того, поскольку данные существуют в виде физической молекулы, а не постоянно подключенной электронной системы, такой носитель потенциально менее уязвим для кибератак.