اغنية smoke on water اللي ذاع صيتها بـ سبعينيات القرن الماضي ,صنعت التاريخ من جديد , هي اول العناصر من الارشيف العالمي اللي يتم تخزينها على حمض نووي صناعي وتم اعادة تشغيلها بدقة وكفائه عالية .
هذا التحول الكبير بمجال خزن البيانات اعلنت عنه شركة مايكروسوفت واللي اشترت ملايين الخيوط الجزيئية من الحمض النووي الصناعي من شركة تويست للعلوم البايولوجية واللي مقرها بـ سان فرانسسكو بولاية كالفورنيا , وبمؤتمر صحفي بين الشركتين ذكرت شركة تويست بأن الحاجة ملحة لوسائل تخزين جديده وتستمر لفترة طويله نتيجة التوسع الهائل بمجال خلق المعلومات , وبنفس المؤتمر ذكرت الشركة بأن العمليه نوعا ما مكلفة حاليا لكن الكلفة في حالة نزول واحنا مو بعيدين عن الوقت اللي يكون بيه صناعة انضمة تخزين من هذا النوع وبطريقة اقل كلفة .
اضافة لهذا , كدرت شركة مايكروسوفت وباحثين من جامعة واشنطن من كسر ما يعرف اليوم بـ اعلى سجل عالمي لخزن البيانات الرقمية واعادة تشغيلها بكفائه بحيث كدرت تخزن الفيديو ادناه على حمض نووي صناعي واعادة تشغيله بدقة عاليه وبدون اخطاء .
قادة البحث
ومن الاشياء اللي تم تخزينها على الحمض النووي : الاعلان العالمي لحقوق الانسان المترجم لاكثر من 100 لغة , وافضل 100 كتاب على مشروع غوتنبرك , وقاعدة بيانات احتياطي البذور العالمي وغيرها , كلها تم تشفيرها على الحمض النووي .
بصورة عامة .. 90 % من البيانات الموجودة اليوم تم انشائها قبل سنتين فقط , اما المتبقي فهي اللي تم انشائها خلال التاريخ وهذا يعني ان البشر في حالة طفرة هائلة بـ مجال خلق المعلومات واللي تحتاج الى سعة خزن هائلة واحتمال ان الاقراص الصلبة ,الـ CD وكافة انواع الـ memory cards ملح تكون قادرة على مواكبة مثل هذا التطور اللي جاي نعيشه بـ مجال خلق المعلومات .
كل يوم نعيشه احنا نولد ما يقارب 2.5 كوينتيليون بايت من المعلومات (كوينتليون هو 10 متبوع بـ 20 صفر ) , وهالبيانات تخزن على اقراص صلبة , اشرطة , سيرفرات وانظمة تخزين مختلفة وتاخذ مساحة تخزين جداا كبيرة ... مقارنة بالـ DNA فـ غرام واحد من الحمض النووي ( تقريبا بـ حجم قطرة ماء ) بإمكانه خزن معلومات اكثر من 230 قرص صلب وزنها 150 كيلوغرام .
الحمض النووي اكثر فعالية لتخزين المعلومات من الحواسيب , كل خلية من جسمنا تحوي على اكثر من 3 مليار قاعدة من الحمض النووي , وبما ان جسمنا يحتوي على ما يقارب 75 ترليون خلية ( ترليون 10 متبوعة بـ 12 صفر ) , هذا يعني ان الحمض النووي لأنسان واحد يكدر يخزن ما يعادل 150 زيتا بايت من المعلومات ( زيتا بايت هو 10 متبوعة بـ 21 صفر ) وبالمقارنة .. هذا يعني مركز تخزين معلومات مساحته ملايين الكيلومترات المربعة ! .
بالإضافة لميزة الخزن الهائلة للحمض النووي , اكو ميزة اخرى يمتاز بيها عن انظمة التخزين اللي عدنا واللي هي طول فترة التخزين , كلنا عدنا سيديات وفلاش ميموري نخزن بيها معلومات , اكثر فترة توصلها سنه ؟ 10 سنوات ؟ 100 سنة ؟ بالأخير لح تتلف وتتلف معاها كل البيانات المحفوظة , بينما الحمض النووي بإمكانه ان يخزن معلومات لعشرات , مئات اذا مو الاف السنين بجودة عالية وبدون اي تلف ( تحت ظروف حفظ مناسبة ) .
طيب شلون يتم ادخال البيانات الرقمية على الحمض النووي ؟
الحواسيب معروفه ان كل شي بيها هو عبارة عن 0,1 سواء كان ملف كتابي او صورة او فيديو , اما الحمض النووي فـ متكون من 4 قواعد مرتبطة مع بعضها اللي هي ادنين A, ثيامين T , كوانين G , و سايتو سين C, فـ بطريقة معينه يتم تحويل الـ 0,1 الى A,T,C,G ..وخزنها داخل الحمض النووي
زين شلون يتم قرائه الملفات ؟
القراءة تتم عن طريق خوارزمية معينه من خلالها يتم استرجاع البيانات من نظام A,G,T,C اى نظام 0,1 هالعمليه بيها مشكله اخطاء اثناء القراءة وهي متوقعه باعتبار ان العمل مبكر وببدايته فـ بالمستقبل الاخطاء لح تكون اقل بالتأكيد , بالإضافة ان العمل حاليا متجه نحو استعمال ذاكرة الوصول العشوائي للملفات داخل الحمض النووي يعني نكدر نبحث عن ملف معين بدل ما يتم قرائه كل الملفات لحين ما نوصل للملف المطلوب وهذا يتم بمساعدة انزيم البلمرة المتسلسل حتى ننقل البيانات المطلوبة فقط .
من التحديات اللي تواجه العلماء بهذا المجال هي الكلفة اللي تعتبر باهضه جدا تقدر بملايين الدولارات مقارنة بأنظمة التخزين المتاحة لكن مستقبلا اكيد لح تقل وتكون رخيصة ومنافسة الها ,واصلا طريقة التشفير بحد ذاتها صعبة جدا فـ قبل لا يكون الحمض النووي منافس لأنظمة التخزين المعروفة , العلماء لح يواجهون كم هائل من الصعوبات من ضمنها طريقة تشفير المعلومات بصورة موثوقة داخل الـ DNA وطريقة استخراج الملفات المطلوبة فقط وهذه بحد ذاتها غايه بالصعوبة .
شكرا
https://cosmosmagazine.com/technology/how-dna-will-solve-our-data-storage-problem
https://twistbioscience.com/company/...-montreux-jazz
http://misl.cs.washington.edu/
https://www.microsoft.com/en-us/rese...t/dna-storage/
http://ibelieveinsci.com/?p=15274
https://www.sciencealert.com/microso...xt-three-years
http://www.washington.edu/news/2016/...-data-storage/
https://www.youtube.com/watch?v=qybUFnY7Y8w
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ☆♡توته♡☆
