“Təbiətin saxlama mühiti” ləqəbli DNT, milyardlarla il ərzində Yerdəki bütün həyat üçün təlimat dəstlərini dəqiq şəkildə saxlamışdır. Lakin o, həm də partlayıcı məlumat artımını idarə etmək və gələcək nəsillər üçün arxiv məlumatlarını saxlamaq üçün açarları saxlaya bilər.
Rəqəmsal məlumatların DNT-də saxlanması ideyası yarım əsrdən çox əvvələ gedib çıxır, lakin onun reallığa çevrilməsi son illərdə biotexnologiyada irəliləyişlər və genom ardıcıllığının azalması xərcləri ilə sürətlənib.
Dave Landsman sənaye standartları üzrə baş direktor və Western Digital-də görkəmli mühəndisdir. Son iki il ərzində o, şirkətin DNT məlumatlarının saxlanması üzrə kəşfiyyatının əsas rəhbərlərindən biri olub.
"Biz rəqəmsallaşdırmaq, saxlamaq və daha çox məlumat əldə etmək istəyi ilə yaradılan məlumatların partlayışını saxlamağın yollarını axtararkən, bugünkü saxlama iyerarxiyasını tamamlamaq üçün yeni saxlama texnologiyasını araşdırmalıyıq" dedi Landsman. “Texnologiya hələ də kommersiya reallığı kimi yaransa da, DNT məlumatlarının saxlanması aşağı qiymətə onilliklər və ya əsrlər boyu böyük həcmdə məlumatların saxlanması imkanını aça bilər.”
2020-ci ilin sonunda texnologiya liderləri Twist Bioscience, Illumina, Microsoft və Western Digital DNT Data Storage Alliance yaratmaq üçün güclərini birləşdirdilər. Təşkilat 60-dan çox üzv şirkətə qədər böyüdü və bu yaxınlarda Storage Networking Industry Association (SNIA) SNIA Technology Affiliate qrupu olaraq qoşuldu. Bu, Alyansa üzvlükdən və SNIA-nın standartların müəyyən edilməsi təcrübəsindən istifadə edir.
Landsman, "Məlumat mərkəzinin mərtəbəsində DNT məlumat saxlama çarxını əldə etmək üçün son nəticədə standartlara əsaslanan ekosistem tələb olunur" dedi. "DNT Data Storage Alliance-nin SNIA ilə əlaqəsi bunu yaratmaq üçün səylərimizi artıracaq."
DNT anbarının "AGCT"ləri
Landsman DNT məlumatlarının saxlanması texnologiyasının kimya və biologiyanın tikinti bloklarına necə əsaslandığını izah etdi.
DNT molekulları uzun nükleotid zəncirlərindən ibarətdir. Hər bir DNT nukleotidində hüceyrə mexanizmlərimizin insan genomunu kodlaşdırmaq və ifadə etmək üçün istifadə etdiyi məlumatı kodlayan əsas (adenin, guanin, sitozin və ya timin) var.
Son bir neçə onillikdə baş verən dramatik irəliləyişlərə görə, indi bazalar hər hansı bir ardıcıllıqla bir-birinə bağlanmış sintetik DNT molekulu yaratmaq mümkündür.
Rəqəmsal obyektin (məsələn, fayl, şəkil və s.) 1 və 0-larını dörd DNT əsasına uyğunlaşdırmaqla sintez edilmiş DNT orijinal rəqəmsal məlumatın kodlaşdırılmış versiyasına çevrilir. Məlumatları oxumaq vaxtı gəldikdə, DNT ardıcıllıqla, əsasları çıxarır və onları 1 və 0-a yenidən deşifrə edir.
"30 ildən artıqdır ki, tibbi və digər elmi tətbiqlərdə istifadə edilən DNT-nin molekulyar səviyyədə manipulyasiya edilməsi elmi, DNT-də rəqəmsal məlumatların saxlanmasının artıq elmi fantastika deyil, yeni yaranan reallıq olduğu yerə qədər irəliləyib" dedi Landsman.
Texnologiya işləyə biləcəyini sübut etdi. İki il əvvəl Twist Bioscience NetFlix seriyasının ilk epizodu olan BIOHACKERS-i DNT-də saxladı.
Landsmanın fikrincə, indi problem elmin miqyasını genişləndirməkdir. "Bu, texnologiya sənayesinin üstün olduğu şeydir və bu sehrin növbəti 5-10 il ərzində olacağı yerdir" dedi.
Niyə DNT məlumatlarının saxlanması?
Saxlama mühiti kimi DNT onu zettabayt miqyaslı arxiv saxlama üçün cəlbedici seçim edən bir çox xüsusiyyətlərə malikdir.
DNT sıxlığı bugünkü medianın hər hansı birindən daha yüksəkdir. Məlumatların arxivləşdirilməsi üçün ən çox istifadə edilən vasitə LTO lent kasetləridir. Ən son nəsil LTO-9 hər kartricdə 18 TB saxlaya bilir. Eyni patronu DNT bitləri ilə doldurmaq təxminən 2 ekzabayt məlumat tutacaq. Bu, bir LTO-9 lentinin tutumundan 100.000 dəfə çoxdur.
Landsman izah etdi ki, çox kiçik olmaqla yanaşı, DNT bitləri uzun müddət davam edir, saxlanması ucuzdur və təzələnməyə ehtiyac yoxdur. Sudan və oksidləşmədən azad olduqları müddətdə DNT molekulları minlərlə il davam edə bilər.
DNT-nin davamlılığı o deməkdir ki, DNT əsaslı arxivlərin zamanla yeni mediaya yenidən yazılmasına ehtiyac yoxdur. Bundan əlavə, DNT dəyişməz bir formata malikdir. Gələcəkdə onu oxumaq orijinal oxucu cihazlarının olması ilə məhdudlaşmayacaq.
Bütün bu amillərə görə, saxlama mühiti kimi DNT əhəmiyyətli TCO və ətraf mühitə fayda gətirir. Getdikcə daha çox yayılmış 100 meqavatlıq məlumat mərkəzləri qurmaq əvəzinə, məlumatları kiçik, yığcam bir kapsulda demək olar ki, heç bir enerji istifadə etmədən saxlamaq olardı. Bu, bu gün rəqəmsallaşdırdığımız məlumat okeanından dəyəri qorumaq və əldə etmək üçün yeni yollar yaradacaq.
Sintetik DNT alətlərinin yaradılması üzrə ixtisaslaşmış Twist Bioscience şirkətinin məlumatların saxlanması üzrə biznesin inkişafı üzrə SVP-si Steffen Hellmold, "Əgər ehtiyat nüsxə əlverişli olsa, biz qlobal mənada hər şeyi ehtiyat nüsxəsini çıxarardıq" dedi.
Hellmold hesab edir ki, DNT ən aşağı uzunmüddətli TCO təklif edir və onun komandası hazırda DNT sintezi üçün məlumat üçün GB miqyaslı çip üzərində işləyir.
DNT-də saxlama
Son analitik araşdırmalar hesab edir ki, “rəqəmsal müəssisələrin ən azı 30%-i 2024-cü ilə qədər DNT saxlama sınaqlarını məcbur edəcək”.
Hellmold-a görə, "DNT məlumatlarının saxlanması üçün ilkin bazarlara rəqəmsal qorunma, media və əyləncə, böyük elm, böyük məlumat və səhiyyə daxildir, bunların hamısı uzunmüddətli arxivləşdirmə tələblərinə malikdir".
Lakin şüşə və ya holoqramlar kimi digər elmi fantastika kimi saxlama media konsepsiyalarından fərqli olaraq, DNT saxlanmasını reallığa çevirmək başqa bir unikal problemlə də gəlir: bioloji hesablama anlayışları haqqında bazarı maarifləndirmək.
“Biri məndən qismən zarafat edərək soruşdu: “DNT məlumatlarının saxlanması musiqi kolleksiyamı itimə yükləyəcəyəmmi?”” dedi Landsman. “Mən izah etdim ki, DNT məlumat saxlama mühitinin yaradılması heç bir şəkildə heç bir hüceyrə, orqanizm və ya həyat tələb etmir, istifadə etmir və yaratmır. Biz rəqəmsal bitləri silikon, maqnit və ya digər materiallarda saxlamaq üçün elektromaqnit və ya optik mexanizmlərdən istifadə etmək əvəzinə, DNT molekullarında rəqəmsal bitləri saxlamaq üçün sadəcə kimyəvi mexanizmlərdən istifadə edirik”.
