Идея хранить цифровые данные на ДНК может показаться фантастической, но первые успехи в этом направлении уже достигнуты. Ученые сумели записать на нуклеиновые кислоты книги, песни и видеозаписи. Среди них был Гуртей Сандху, старший научный сотрудник компании Micron Technology. Издание VentureBeat поговорило с ученым о том, на каком этапе развития находится технология и какие у нее перспективы.
— Мы все представляем себе жесткие диски и карты памяти, но как будет выглядеть система хранения данных на ДНК?
— Это вопрос на миллиард долларов. В нашей компании мы рассматриваем ДНК как среду, а конечную форму, которую примет накопитель, еще предстоит определить. Возможно, она будет так же сильно отличаться от привычных нам форм, как жесткие диски отличались от ленточных и магнитных накопителей.
— Расскажите, как именно будет храниться информация на ДНК-накопителе?
— Информация, закодированная в цифровом виде, выглядит как последовательность единиц и нулей. В этой двоичной системе каждый бит может быть единицей или нулем. ДНК в этом отношении интереснее, поскольку состоит из четырех нуклеотидных оснований. Это позволит обеспечить более высокую плотность данных — в чайной ложке можно будет уместить все наши знания о Вселенной. Однако нам еще предстоит разработать способы, позволяющие получить доступ к этой информации и манипулировать ей.
— Такая ДНК будет частью живого существа?
— Скорее, это будет синтетическая ДНК. Люди достигли больших успехов в создании искусственных молекул, имитирующих настоящую ДНК.
Главная цель — позаимствовать у природного прототипа его свойства информационного накопителя. Если это получится, то мы сможет хранить данные сотни лет без затрат энергии и необходимости перезаписи.
— А сможем ли мы хранить информацию непосредственно в наших телах?
— Мы делаем это уже сегодня. В ДНК закодирована информация о наших предках и о том, как должен развиваться и работать наши организм.
— Что вы думаете о других экспериментальных носителях информации?
— Наиболее перспективны оптические и голографические методики. Однако у них есть существенные недостатки. Например, оптические системы должны работать со световыми волнами, длина которых довольно велика.Чтобы компенсировать размер минимальной ячейки памяти, необходимо прибегать к инженерным уловкам. Одна из них — использование голограмм, однако сути проблемы такой подход не решает. Я думаю, что оптические системы так и останутся громоздкими устройствами.
— Вы думаете, что сферу хранения информации ожидает кризис?
— Возможно. Закон Мура достиг своих физических ограничений, и мы больше не можем на него полагаться.
Однако устройства памяти все еще очень важны для человечества — они составляют около 95% всей выпускаемой сегодня электроники. Поэтому, чтобы поддержать технологический прогресс, необходимо стать более инновационными.
Раньше единственной инновацией в сфере хранения информации было еще большее сжатие устройств. Теперь данные пытаются упаковывать в трехмерные устройства. К счастью, сегодня у нас есть высокотехнологичные инструменты, например, ИИ и машинное обучение, которые меняют наш подход к работе с информацией. Информация приобретает все большую ценность, и это стимулирует прогресс.
— Есть ли что-то еще, о чем бы вы хотели упомянуть?
— Я хочу сказать одну важную вещь, о которой часто забывают. Прогресс и инновации невозможны без заинтересованных в них людей. Благодаря тому, что 15 лет назад «нанотехнологии» стали модным словом, сегодня у нас есть много талантливых молодых инженеров. В наши дни все говорят о машинном обучении, искусственном интеллекте и ДНК. Надеюсь, что это вдохновит новое поколение исследователей.
Американский стартап Catalog обещает выпустить первое устройство для хранения памяти на ДНК уже в 2019 году. На нем уместится до одного терабайта данных. Компания рассчитывает, что ее технология заинтересует крупные ИТ-компании и разведывательные службы. Но сначала нужно будет найти способ снизить затраты на производство.
