Новости

5D «кристалл вечности» хранит 360 ТБ данных за миллиарды лет

5D «вечный кристалл» хранит 360 ТБ данных на протяжении миллиардов лет

Ученые сохранили весь геном человека на пятимерном кристалле, который способен хранить в цифровом виде до 360 терабайт информации и рассчитан на сохранение в течение миллиардов лет. Эту технологию можно использовать для создания долговечной записи геномов человека, животных и растений.

Некоторые, возможно, помнят «Пионерские таблички», пару металлических табличек золотистого цвета, которые находились на борту космических аппаратов Pioneer 10 и 11, запущенных в начале 1970-х годов. Детище американского астронома Карла Сагана, таблички были выгравированы с визуальным сообщением — включая обнаженных мужчину и женщину и схему нашей Солнечной системы — на случай, если один из аппаратов столкнется с разумной внеземной жизнью во время своих путешествий.

Теперь исследователи из Университета Саутгемптона в Великобритании создали версию табличек Pioneer 21-го века, используя 5D-кристалл памяти, который хранит огромные объемы информации в течение миллиардов лет без деградации. Они сохранили на нем полный геном человека — около трех миллиардов G, As, T и C.

«Мы знаем из работы других, что генетический материал простых организмов может быть синтезирован и использован в существующей клетке для создания жизнеспособного живого образца в лаборатории», — сказал профессор Питер Казанский, возглавлявший группу ученых университета. «Кристалл 5D-памяти открывает возможности для других исследователей по созданию вечного хранилища геномной информации, из которой можно будет восстановить сложные организмы, такие как растения и животные, если наука в будущем позволит это сделать».

5D «кристалл вечности» хранит 360 ТБ данных за миллиарды лет

Табличка, которая сопровождала корабли Pioneer 10 и 11 в космосеNASA

Кристалл был разработан Центром исследований оптоэлектроники (ORC) Университета Саутгемптона с использованием наноструктурированного стекла. Иногда его называют «кристаллом Супермена», в честь Супермена 1978 годафильм, в котором кристалл памяти содержал версию искусственного интеллекта Джор-Эла, биологического отца супергероя. В 2016 году New Atlas сообщил о том, что кристалл использовался для сохранения цифровых копий Всеобщей декларации прав человека, среди других важных документов из истории человечества.

Сверхбыстрые (фемтосекундные) лазеры используются для точной записи данных в самоорганизующиеся наноструктурированные пустоты, ориентированные внутри кремния. Но, в отличие от 2D-поверхностей, таких как бумага или магнитная лента, этот метод кодирования использует два оптических измерения и три пространственных координаты для записи по всему материалу, достигая кодирования в пяти измерениях. 5D-кристалл может хранить до 360 терабайт (ТБ) информации в течение миллиардов лет, оставаясь стабильным даже в условиях замерзания и температур до 1000 °C (1832 °F).

Чтобы проверить потенциал кристалла для использования в качестве хранилища важной генетической информации, исследователи вписали в него полный геном человека. Каждая из примерно трех миллиардов букв, составляющих геном, была секвенирована 150 раз, чтобы убедиться, что она находится в правильном положении.

Кристалл также был вписан с ключом, чтобы гарантировать, что любой интеллект, который обнаружит его в будущем — человек, машина или инопланетянин — будет знать, как использовать содержащуюся в нем информацию. Ключ показывает универсальные элементы (водород, кислород, углерод и азот), четыре основания молекулы ДНК (аденин, цитозин, гуанин и тимин) с их молекулярной структурой, где они размещены в двойной спирали ДНК, и как гены расположены на хромосоме.

«Визуальный ключ, вписанный в кристалл, дает нашедшему знание о том, какие данные хранятся внутри и как их можно использовать», — сказал Казанский.

Кристалл, содержащий геном, в настоящее время хранится в безопасности. Он находится в капсуле времени в древней австрийской соляной пещере, находящейся под надзором архива «Память человечества».

У нас пока нет технологии, позволяющей синтетически создавать людей из строительных блоков их ДНК, но с учетом нынешних достижений, кто знает, что нас ждет в будущем?

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Кнопка «Наверх»