Naslovnica Premium Kolumne

Informacije o čovječanstvu moguće je digitalno pohraniti u molekulu DNK

U samo jedan gram molekule DNK može se pohraniti 215 milijuna gigabajta
24. veljače 2018. u 08:13 5 komentara 7553 prikaza
Foto: Shuterstock

Krajem 19. stoljeća, za udvostručenje cjelokupnog ljudskog znanja bilo je potrebno čitavih 100 godina. Do sredine 20. stoljeća, znanje se udvostručavalo već svakih 25 godina.

Bill Gates Vizionar Bill Gates kao vidovnjak: ostvarile su se ove 20 godina stare najave

Međutim, te brojke su gotovo smiješne u odnosu na današnje, kada se ukupno ljudsko znanje udvostručuje svakih 13 mjeseci. Pritom, procjenjuje se da će samo u 2018. i 2019. godini količina novih informacija koju čovječanstvo proizvede biti znatno veća od svih informacija koje su ljudi stvorili u čitavoj svojoj prethodnoj povijesti.
 Internet je svakako jedna od poluga spomenute eksplozije informacija, koje kao čovječanstvo proizvodimo sve brže. Dokumentirani internet sada je već narastao na blizu 5 milijardi stranica, no to ne uključuje i tzv. “tamnu mrežu” (engl. “dark web”) niti privatne baze podataka. Već do 2015. kapacitet pohrane interneta premašio je milijun egzabajta, a globalni promet na njemu sada je veći od jednog zetabajta, što odgovara mogućnosti pohrane 250 milijardi DVD-diskova. 
Analizom svih tih, nezamislivo velikih količina informacija, moguće je razumjeti i predviđati ponašanje ljudi, a često ga i kontrolirati, pa i uvjetovati kroz ciljanu distribuciju informacija. No, da bi se informacije analizirale, potrebno ih je najprije negdje pohraniti. Tijekom povijesti, informacije o svakoj novoj generaciji pohranjivale bi se u knjižnicama i arhivima. Danas se one pohranjuju i održavaju na hard-diskovima širom svijeta, ali uz potrošnju goleme količine energije.

Infrastruktura koja podržava internet pritom je i skupa, potencijalno je osjetljiva na razne hakerske napade, a i njezina trajnost je ograničena, jer sve što ljudi izgrade osuđeno je vremenom na polaganu degradaciju, raspadanje i gubitak funkcije.
Zbog toga se proteklih godina u mnogim krugovima - među povjesničarima, arhivistima, ali i političarima i poslovnim ljudima - razvija sve žustrija rasprava o tome što od svih silnih informacija o našoj generaciji treba prikupiti i arhivirati, te gdje i kako. Kao mjesta sigurne dugoročne pohrane spominju se Južni pol, podvodne lokacije ili pak sateliti koji bi kružili oko Zemlje. Kao metode pohrane, pak, razmatraju se diskovi od nikla koji se mogu očitavati mikroskopom, laserski zapisani kodovi na silika-staklu ili korištenje nanokristala koji bi pretvarali infracrveno zračenje u neki očitljivi zapis.
 No, među svim tim sofisticiranim idejama, ona koja se čini najboljom je digitalna pohrana podataka u molekulu DNK.

Nevjerojatan napredak u genomici omogućuje danas sintezu baza molekule DNK u redoslijedu po želji, koje zatim strojevi za očitavanje slijeda DNK mogu pretvarati u digitalne podatke. U samo jedan gram molekule DNK može se tako pohraniti 215 milijuna gigabajta. Fascinantna prednost molekule DNK jest njezina stabilnost u prirodi. Drži li se u relativno hladnim, suhim i tamnim uvjetima, njezin slijed se može očitati i nakon desetaka tisuća godina, a primjer su nedavno očitani genomi mamuta i neandertalaca. Nedavna su istraživanja pokazala da DNK može preživjeti čak i uvjete u svemiru i vratiti se na Zemlju neoštećena. “Memorija nukleinskih kiselina”, zahvaljujući svojoj jeftinoći, otpornosti i sićušnoj količini prostora koji zauzima, postaje najizgledniji kandidat za dugotrajnu i sigurnu pohranu svih podataka o našoj generaciji.
Prve dokaze da ova ideja funkcionira ponudili su 2012. George Church i suradnici sa sveučilišta Harvard, koji su u DNK molekulu zapisali, a zatim i očitali, HTML verziju knjige Dr. Churcha od 53,400 riječi, uz 11 slika i jedan JavaScript program. Slijedili su ih istraživači s Europskog bioinformatičkog instituta, koji su u DNK upisali 154 Shakespeareova soneta, 26 sekundi zvučnog zapisa govora “I Have a Dream” Martina Luthera Kinga, znanstveni rad o strukturi DNA Jamesa Watsona i Francisa Cricka, te fotografiju svog instituta, te ih očitali s praktično 100%-tnom preciznošću.

Globalna industrija pohrane podataka, utemeljena na silikonu, danas vrijedi 30 milijardi dolara, a do 2025. mogla bi doseći i 80 milijardi, ali do 2040. potražnja za memorijom premašit će dostupne zalihe silikona na Zemlji, pa je važno već sada razmišljati o alternativi.
 Nedavno su znanstvenici na Harvardu uzeli jedan stari film, ukodirali ga u DNK živih bakterija CRISPR metodom, te ga zatim očitali nazad i pogledali.

Zašto bi to itko radio? Za početak, da pokaže da se i to može. U idućim koracima, znanstvenici bi željeli naučiti živuće ljudske stanice, pogotovo one u mozgu, da pohranjuju na sličan način informacije o svemu što se s njima događalo otkad su nastale, tako da nam one same kažu kako naš mozak uopće funkcionira. Čak i za moj osjet za ideje, ova zbilja odiše nekom neuobičajenom elegancijom. Istodobno mi zvuči suludo i moguće.

Pogledajte i predviđanja vidovnjaka za 2018.:

[video: 23029 / Poznati vidovnjak predviđa: Što nas čeka u 2018.] Drevni grad Angamuco u Meksiku nevjerojatno otkriće Ovaj drevni izgubljeni meksički grad mijenja povijesne knjige Talijansko čudo Vlak koji lebdi 500 km na sat DNK Izmjena gena Genomom ćemo liječiti bolesti, ali i vratiti mamute
sas
PREVENTIVA
Liječnik savjetuje: U ovim situacijama je potrebno tražiti drugo mišljenje stručnjaka

A1 izdvaja za Vas

  • SuperString:

    Akademik koristi riječ "Silikon" ..to je sredstvo za brtvljenje ! eng. silicon = silicij, dakle čitatelj je zbunjen, silikon se koristi kao glavno gradivno sredstvo za izradu mem. čipova, cpu-a ??? Večernjakova popularizacija "znanosti" iz kolumne akademika Rudana :-(

  • juma:

    Veća količina informacija ne mora nužno značiti porast znanja. Štoviše čini mi se kako smo zapravo zatrpani informacijama koje su zapravo smeće, a ne novo znanje. Stoga je članak promašen, jer znanje i informacije nisu isto. Čitam, recimo jučer članak ... prikaži još! o migreni. Informacija je daleko više nego prije, no i dalje se ne zna kako i zbog čega nastaje, osim sto su neke teorije odbačene i sada su uveli nove. Možda se naše znanje i udvostručava svake godine? Tako je u VL svake godine dvostruko više fotografija golišavih starleta sa silikonskim poprsjem i ćubastim usnama.

  • Ninica:

    Meni je ovo vrlo interesantno, iako nemam ni osnova s tog područja. Kao potpuna neznalica iz ovog područja koja ću se vjerojatno osramotiti postavljajući si ovo pitanje, razmišljam, ako postoji mogućnost inskripcije (upisa) običnih informacija ne vezanih za one uobičajene ... prikaži još! genske, onda valjda postoji i ona obrnuta mogućnost, dešifriranje običnih podataka nevezanih za one genske.