S dlouhodobým ukládáním dat pomůže DNA

Jak ukládat naše data, aby dlouhodobě přežila i do budoucna? Běžné systémy pro ukládání dat mají krátkou životnost, ale řešením je možná osvědčená DNA.

Generujeme stále větší množství dat, přičemž vytvořené informace nejsou jen zbytečnosti v podobě videozáznamů padajících koček, ale také naše osobní data, historické informace a samozřejmě i vědecká data.

Pro ukládání dat máme dostatečné technologie, ale problém nastává, pokud taková data potřebujeme uchovat opravdu dlouhou dobu – desítky, stovky či tisíce let. Cloudové firmy se objevují a končí a s nimi mizí i účty s daty uživatelů. Běžné technologie pro uložení dat na nějakou formu fyzického média mají omezenou výdrž. Jediným trikem je neustále přenášet data na nové formy médií, což ale znamená, že se o data musíte stále starat a navíc je případně konvertovat ze starých formátů na nové.

Osvědčené biologické ukládání dat

Jedním z nejstarších a zároveň nejosvědčenějším systémem pro ukládání informace je DNA. Poskytuje základ pro ukládání všech informací o struktuře organismů i některých virů na naší planetě a to už miliony let. Chemický systém ukládání pomocí DNA je tak poměrně odolný a „vyzkoušený“, díky čemuž můžeme třeba zkoumat i mamutí DNA staré 60 000 let, které bylo uchované v chladu. Takovou stabilitu žádná současná technologie s takovou hustotou informací nemá.

Klepněte pro větší obrázekVědci už mají k dispozici nástroje, které umožňují data ve formě DNA zapisovat a samozřejmě je i číst. Samotné DNA ale není chemicky stabilní a lze ho velmi snadno poškodit a ztratit tak uložené informace. A právě na to se soustředí vědci pod vedením Roberta Grasse z Švýcarského federálního technologického institutu v Curychu.

Samoopravný kód i pevná ochrana

Kvůli chemické reakci se mohou dat uložená v systému DNA velmi snadno poškodit. Aby bylo možné informace získat i v případě menšího poškození, vědci používají podobné techniky jako při komunikace na velké vzdálenosti – Reedovy-Solomonovy kódy, které jsou schopné zajistit získání chybějících dat nebo opravu těch poškozených. Systém kódování a následné čtení dat má tak teoreticky poměrně snadné řešení.

Druhý systém ochrany zabraňuje samotnému fyzickému poškození a případné chemické reakci. Podobně jako se našlo DNA v tisíce let starých kostech, je nutné i pro tento systém vytvořit pevnou obálku. Po krátkém testování výdrže při teplotách 60 až 70 stupňů celsia, které simulovalo průběh tisíců let, našli vědci kandidáta – křemenné sklo, které DNA chránilo.

Pokud by byly informace uložené v systému DNA zapozdřené v křemenném sklu při nízké teplotě (-18 stupňů celsia), vědci odhadují, že by nemělo dojít k poškození ani v průběhu milionů let. Je to obrovský rozdíl oproti současným technologiím, například data na mikrofilmu v takových ideálních podmínkách vydrží přibližně 500 let.

Hlavně důležité informace

Pokud by se stala jakákoli katastrofa, je určitě důležité, aby případná nová éra a civilizace nemusela začínat se vším od začátku. Pokud jde o důležité informace, které by měly vydržet miliony let, jde určitě například o data z Wikipedia – největší lidské encyklopedie a nebo také historická data z iniciativy Memory of the World Programme.

Klepněte pro větší obrázek
Využití DNA pro ukládání osobních dat bude zatím stále jen pro informace o našem těle (zdroj: ETH Zurich)

Otázka zní, zda soukromá data lidí mají stejnou potřebu ukládání na čas delší než je samotný lidský život. Význam je totiž spíše osobní, ale z pohledu civilizace není fotografie vaší prababičky nebo dopis z výletu pradědečka příliš cenný. Jedná se totiž informace, které obvykle nejsou výjimečné a důležité pro většinu. Pokud je chcete uchovat, musíte se o ně zatím starat především sami – zálohováním a neustálým přenášením na nová média.

Témata článku: Technologie, DNA, Zurich

21 komentářů

Nejnovější komentáře

  • JP77 18. 2. 2015 20:56:10
    jsem si myslel že viry nemají DNA. že se jen naklonují dělením podobně...
  • sekunda 16. 2. 2015 13:22:16
    kuuuulovy napad . takze svoje fotky si mozem skladovat vo svojej DNA....
  • Tomas Rizek 16. 2. 2015 11:15:19
    Teorie by byla
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 57

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

** Acer na konferenci v New Yorku představil velkou spoustu novinek z oblasti počítačů, notebooků i monitorů ** Notebookové novinky se dotkly řad Predator, Swift, Switch i Aspire ** Herní notebooky dostaly nový typ chlazení

27.  4.  2017 | Karel Javůrek | 9

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

** Zkraje roku unikly na internet snímky nového prostředí Neon ** Součástí Windows by mohlo být už na podzim ** Komunita grafiků na webu nespala a začala si hrát

26.  4.  2017 | Jakub Čížek | 60

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

** Apple zveřejnil detaily, jak funguje robotický systém Liam pro recyklaci iPhonů ** Jeden Liam zvládne rozdělat i na ty nejmenší díly 1,2 milionů iPhonů ročně ** Liam je důležitým prvkem k tomu, aby Apple mohl vyrábět pouze ze stoprocentně recyklovaných materiálů

24.  4.  2017 | Karel Javůrek | 21


Aktuální číslo časopisu Computer

Supertéma: moderní cestování

Kdy opravdu přijdou nové baterie?

Velké testy: 6 herních notebooků a 8 volantů

Recenze: AMD Ryzen řady 5