marți, 27 aprilie 2021

 Ar putea ADN-ul să păstreze cunoașterea omenirii pe termen lung?


Știință
Ar putea ADN-ul să păstreze cunoașterea omenirii pe termen lung?

Advertisement

ADN, o alternativă la hard disk-uri
Un cod de corecție pentru o memorie de un milion de ani


Advertisement



În timp ce microfilmul păstrează informații de cel mult 500 de ani, ADN-ul îl poate păstra timp de un milion de ani, după cum a arătat un grup de cercetători din Elveția. Ce păstrează cultura și memoria digitală, pentru ao transmite mai bine generațiilor noi. Odată cu scăderea costului secvențierii ADN-ului, ar fi posibilă arhivarea în această formă a tuturor datelor creierului colectiv al omenirii, pe care unii l-au numit "extelligence".$config[ads_text] not found

Inspirat de conservarea pe termen lung a ADN-ului în oase în paleontologie, un grup de cercetători de la ETH din Elveția a dezvoltat o tehnologie ingenioasă pentru stocarea informațiilor digitale moderne în ADN. © Philipp Stössel, ETH Zürich

Catlin Seaview Survey este un exemplu frapant pentru cât de bine am intrat în era satului global cu ajutorul computerelor lui Alan Turinget și astronauticii lui Tsiolkovsky. Este, de asemenea, o ilustrare frumoasă a conceptului de noosphere introdus de geochimistul Vladimir Vernadsky și paleontologul Pierre Teilhard de Chardin. Într-o formă mai sobră, acest concept a fost redenumit "extelligence" de către biologul Jack Cohen și matematician Ian Stewart în cartea lor " Figurile realității: Evoluția minții curioase" (1997). Acest neologism se referă la informația și inteligența colectivă a omenirii sub formă de opere culturale, cărți, DVD-uri, biblioteci, rețele sociale, precum și interacțiuni culturale și intelectuale între membrii omenirii. Prin urmare, putem să ne gândim la ecstasy ca la inteligența și memoria unui fel de conștiință colectivă a umanității.

Advertisement


O problemă apare în mod natural despre el: cum să transmiți în mod credibil și permanent informațiile conținute în eccellența omenirii generațiilor viitoare, în timp ce memoria lui tinde să devină din ce în ce mai volatilă în momentul lumii digitale? Cum să stocați timp de decenii și chiar secole cantitățile colosale de date care continuă să crească în rețeaua globală? Luați în considerare, de exemplu, informațiile noastre despre ProfilFacebook sau cele referitoare la dosarul nostru medical, în timp ce francezii și neuroștiințele se pregătesc să facă salturi uriașe reducând în același timp costurile lor … Cum să evităm o amnezie mult mai rea decât cea care a lovit Europa în după căderea Imperiului Roman și care ne-a făcut să pierdem multe dintre realizările și lucrările culturii grecești?

Advertisement
ADN, această moleculă găsită în toate celulele vii, conține cheile pentru dezvoltarea și funcționarea unui organism. În prezent, avem mijloacele de a ne asigna în sensul unei mai bune înțelegeri. Unisciel și Universitatea din Lille 1 ne explică, cu acestei molecule. © Unisciel și Universitatea din Lille 1
ADN, o alternativă la hard disk-uri

Ar trebui găsite alternative pentru servere și hard disk-uri. A fost formulată o soluție și o primă dovadă a eficacității sale a fost dată acum 3 ani când un grup de cercetători americani au arătat că ar putea înregistra o carte întreagă în numai 1 picogram de ADN. A fost Regenesis: Cum biologia sintetică va reintra în natură și pe noi înșine, scrisă de celebrul biolog George Church, membră a FLI ( Future of Life Institute ), fondată de Max Tegmark. O singură milionime dintr-un milion de gram de ADNa este suficientă pentru a înregistra o cantitate de informații de 5, 37 megabiți. Aceasta reprezintă o densitate spectaculoasă de stocare de 1 milion gigabiți pe centimetru cub. O capacitate mult mai mare decât cea a hard disk-urilor și care reprezintă mai mult de 10 miliarde de ori densitatea de stocare a unui CD.

ADN-ul pare fragil, dar în realitate este capabil să traverseze mileniile așa cum o poate realiza prin analizele ADN efectuate în arheologie și paleontologie. Pentru a convinge scepticii, membrii Institutului Federal de Tehnologie din Elveția (ETH) din Elveția tocmai au publicat un articol pe această temă în Angewandte Chemie International Edition .

AdvertiseEste posibil să se codifice informațiile binare sub forma unei serii de baze ale ADN-ului reprezentate prin literele A, C, G și T. Este necesar să se sintetizeze o catenă de ADN conținând această informație și apoi să se stocheze într-o nanosferă de silice. ADN-ul poate fi ulterior extras, secvențiat și decodificat. Experiența arată că, chiar și după tratamentul termic pentru a simula o degradare a timpului de câteva milenii, este posibil să se găsească exact informațiile inițiale. © Robert N. Grass și colab., ANIE
Un cod de corecție pentru o memorie de un milion de ani

Cercetătorii au început prin stocarea informațiilor în firele de ADN pe care le-au introdus în sfere de siliciu de circa 150 nanometri în diametru. Obiectiv: simularea într-un mod accelerat a procesului de degradare a ADN-ului în oase de peste mii de ani. Principiul este simplu: în cazul depozitării la rece, temperatura încetinește reacțiile chimice. Dimpotrivă, dacă temperatura crește, reacțiile chimice se accelerează. Prin urmare, membrii ETH au supus sferele la temperaturi cuprinse între 60 și 70 ° C timp de o lună, ceea ce echivalează cu o durată de câteva sute de ani.

Inevitabil, orice proces de procesare și transmitere a informațiilor duce la erori. Dar, așa cum explică în mod clar Premiul NobelRichard Feynmandans, este posibil să se folosească coduri corective pe baza informațiilor suplimentare incluse în mesajele transmise pentru a reduce aceste erori prin corectarea acestora. Cercetătorii ETH au dezvoltat, prin urmare, un analog al codurilor Reed-Solomon, care sunt utilizate pe scară largă pentru stocarea datelor pe CD-uri, DVD-uri și pentru transmiterea informațiilor prin satelit.

În cele din urmă, cercetătorii au arătat că ADN-ul plasat în nanosfere de silice și menținut la temperaturi de 18 ° C ar putea păstra intact informațiile codificate cu un cod de corecție Reed-Solomon timp de cel puțin un milion de ani. ..

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu