ДНК не актуальна: ученые представили цифровой молекулярный носитель с увеличенной плотностью
Группа ученых их Университета Брауна в штате Род-Айленд доказала на опыте новую возможность записывать данные на молекулярные носители. До сих пор все эксперименты по хранению цифровых данных на молекулярном уровне в основном опирались на работу с ДНК. Молекулы ДНК природой предназначены для хранения и переноса биологической информации, которую человек может использовать для кодирования в своих нуждах. Но даже такой носитель, считают аналитики, не поможет человечеству справиться с гигантским ростом данных в следующие 20 лет.
На спонсорские средства Агентства DARPA исследователи из Университета Брауна для записи и считывания информации использовали так называемые метаболиты. Это промежуточные или конечные продукты обмена веществ живых организмов? молекулы очень маленьких размеров. Таких молекул достаточно много, чтобы смеси из них представляли необходимые для кодирования двоичной информации множества. Например, в поставленном эксперименте ученые смогли создать 6-битные и 12-битные "ячейки" памяти. В целом 0 и 1 записываются как набор тех или иных метаболитов, что позволяет так же уверенно считывать и декодировать двоичный код в удобочитаемые данные.
Что касается самого эксперимента, то в опыте исследователи преобразовали 2-Кбайт картинку в последовательность заданных смесей метаболитов. Наноразмерные капли смесей были нанесены роботом на металлическую пластинку и затем высушены. Затем полученная таким образом твердая копия кода была прочитана масс-спектрометром. Научный прибор извлек из каждого следа капли информацию о содержащихся в нем молекулах метаболитов, а дальше осталась сущая ерунда: представить смеси в двоичном коде и восстановить изображение. Точность восстановления составила 98 %, что можно считать полным успехом.
Но и это не все. Некоторые метаболиты взаимодействуют друг с другом, и на выходе получается третий продукт. С одной стороны? это ведет к ошибкам, которые необходимо корректировать. Но с другой стороны? это возможность производить операции над данными в ячейках молекулярной памяти. Проще говоря, появляется возможность создать химический (биологический) процессор для обработки данных. Какой небольшой шаг вперед, и какие открываются горизонты!
