В 1 кубическом миллиметре ДНК можно хранить до 70 млрд книг

Ученые гарвардского университета показали, что в одну молекулу ДНК можно записать 643 КБ данных, это означает, что в 1 кубическом миллиметре ДНК можно хранить 5,5 петабит, или около 70 млрд книг, а четыре грамма молекул ДНК могут вместить всю информацию, созданную человечеством за год, т.е. около 1,8 зеттабайт (млрд ТБ).

ДНК — идеальный носитель информации: каждый нуклеотид может содержать два бита данных. Этот носитель компактный, энергетически эффективный и надежный. Записанная в ДНК посредством химических связей информация может храниться десятки тысяч лет, к тому же универсальный энзимный механизм записи и воспроизведения информации работает миллиарды лет. Правда, запись и считывание происходят намного медленнее, чем на магнитные и цифровые носители, поэтому ДНК наиболее перспективны для хранения больших объемов архивных данных.

В ходе экспериментов группа из Института Висса при Гарвардском университете (Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University, США) записала в ДНК книгу Джорджа Черча (George Church) «Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves in DNA», состоящую из 53 426 слов, 11 иллюстраций и одной Java-программы. Том общим объемом 5 Мб стал крупнейшим массивом небиологической информации, которую удалось закодировать в ДНК. Одновременно был поставлен рекорд плотности записи — 5,5 петабит на 1 кубический миллиметр.

Гарвардские ученые отказались от использования живых организмов и внедряли синтетическую ДНК в молекулу, сгенерированную на ДНК-чипе. Записанные таким образом данные не будут утеряны при эволюции организма. Кроме того, они кодировали не текст, а бинарный код книги, разбив его на 96-битные блоки. Всего было записано 54898 блоков и служебная информация (19-битный уникальный адрес каждого блока).

Результаты исследований опубликованы в журнале Science.