Американские ученые записали и прочитали книгу с помощью днк

Американским исследователям генной инженерии удалось «напечатать» книгу объемом в 50 тысяч слов на молекулах ДНК.

Эта масштабная работа по колоссальному сжатию информации проводилась для того, чтобы изучить максимальную плотность записи данных.

Книга была прочитана с помощью специального устройства для секвенирования биополимеров, т.е. преобразования информационных последовательностей, содержащихся в молекулах, в символьный тип.



Исследовательской группой, во главе которой стоит Шрирам Косури (Гарвардская медицинская школа США), был создан и исследован специальный алгоритм, благодаря которому стало возможным сжатие и запись информации любого объема на молекулы ДНК.

Сам алгоритм заключается в том, что исходные данные разделяются на одинаковые части и записываются на маленькие фрагменты ДНК величиной в 159 нуклеотидов. В одном блоке содержится 96 бит информации, адрес блока и фрагменты, которые кодируют начало и конец блока данных.

Таким образом, во время записи отдельные нуклеотиды объединяются в информационные блоки благодаря устройству, называемому струйным принтером ДНК. К каждой ячейке данных привязан свой адрес, состоящей из определенного порядка нуклеотидов. Благодаря этому свойству, объем хранимой информации в молекулах стремится практически к неограниченному.

В качестве первой книги, сохраненной на молекулах ДНК, ученые выбрали труд их коллеги Джорджа Черча «Регенезис: как синтетическая биология заново изобретет природу и нас самих». Ее электронная версия содержит в себе около 53 тысяч слов, 11 иллюстраций, 1 скрипт и занимает 5,27 мегабит информационного пространства. Устройство, с помощью которого был прочитан труд ученого, назвали Illumina HiSeq.

Молекулы ДНК являются более чем надежным источником для хранения информации – они защищены от сбоев при чтении и записи.

Алгоритм и сама технология по считыванию информации с молекул имеет множество положительных моментов, таких как отсутствие ограничений по объему данных, сильное снижение количества ошибок при записи. Также благодаря применению нуклеотидов как объектов битового объема достигается высокая плотность записи данных – 5 петабит на миллиметр кубический, что в миллион раз больше этой характеристики дисковых накопителей.