Zeitkapseln sind eine interessante und bewährte Methode, um Fragmente der Vergangenheit zu bewahren. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um Fotografien, Denkmäler und andere wertvolle persönliche Gegenstände, die zukünftigen Generationen eine Vorstellung vom Leben in ihrer Vergangenheit vermitteln. Aber was ist, wenn wir das Gedächtnis und die Erfahrung einer ganzen Spezies für Tausende von Jahren bewahren wollen? Was würden wir wählen, um daran zu schnüffeln, und wo würden wir es hinstellen?
Genau das haben sich die Forscher des
Labors für molekulare Informationssysteme der University of Washington und Microsoft ausgedacht, als sie ihr Projekt
#MemoriesInDNA [DNA Memories] angekündigt haben. Dieses Projekt lädt Menschen ein, Fotos zu senden, die in DNA kodiert und über Jahrtausende gespeichert werden. Und dank einer Partnerschaft mit der
Arch Mission Foundation wird diese Kapsel 2020 zum Mond gehen!
Die Projektleiter möchten 10.000 Originalfotos und den vollständigen Text von 20 wichtigsten Büchern (sowie anderen Materialien) in dieses Archiv aufnehmen und in synthetischer DNA speichern, damit Forscher auf der ganzen Welt darauf zugreifen können. Die DNA wird von einem Unternehmen aus San Francisco
Twist Bioscience bereitgestellt, das synthetische DNA für kommerzielle Partner erstellt, die biotechnologische Forschung betreiben.
Mitglieder werden aufgefordert, Fotos in sozialen Netzwerken mit dem Hashtag #MemoriesInDNA zu teilen und zu beschreiben, warum dieses Foto für sie wichtig ist. Wie
Louis Ceze , Professor an der Paul Allen School für Informatik und Ingenieurwesen an der Washington University, über
dieses Projekt sagte:
Jetzt sind Sie an der Reihe, uns zu zeigen, was für immer in der DNA gespeichert werden muss. Wir möchten, dass die Menschen ein Foto von etwas machen, das sie im Gedächtnis der Welt behalten möchten - dies ist eine interessante Gelegenheit, eine Botschaft an zukünftige Generationen zu senden und gleichzeitig unsere Forschung zu unterstützen.
Im Vergleich zu Rechenzentren, die Hektar Land und materielle Mengen an Elektrizität benötigen, bietet DNA eine Möglichkeit, Daten auf molekularer Ebene zu speichern. Dies ist ein Datenspeichermedium, das mehrere Größenordnungen dichter, millionenfach kompakter ist und viel länger als herkömmliche Analoga gespeichert werden kann.
Der Prozess basiert auf der Umwandlung von Sequenzen von Nullen und Einsen in digitale Daten, die in den vier Grundbausteinen der DNA-Sequenzen -
Adenin ,
Guanin ,
Cytosin und
Thymin - gespeichert sind. Die Sammlung des Projekts enthält bereits mehr als 3.000 Bilder, darunter physische Fotos, digitale Fotos und Seiten, die auf einem analogen
Mikrofiche gespeichert sind und dünne Nickelplatten darstellen.
"In der DNA hat die Natur es geschafft, Informationen auf molekularer Ebene zu halten", sagte Cese. - Unser Ziel ist es zu untersuchen, wie auf dieser Basis revolutionäre Systeme geschaffen werden können. "Memories in DNA" gibt jedem die Möglichkeit, am Projekt teilzunehmen und wertvolle Erinnerungen zu bewahren. Und jetzt jenseits der Grenzen des Planeten Erde! Wir fühlen uns geschmeichelt, Teil dieses unglaublichen Projekts zu sein. “
Natürlich stellt sich die Frage, wie dieses DNA-Archiv auf dem Mond außerhalb des schützenden Magnetfelds der Erde geschützt wird. Es ist bekannt, dass kosmische Strahlen die DNA nachteilig beeinflussen und das Krebsrisiko bei Astronauten erhöhen. Im Falle des Archivs können kosmische Strahlen die Molekülketten der DNA brechen und sie unlesbar machen.
Um dies zu bewältigen, arbeiteten Cese und das Team an Methoden, um sicherzustellen, dass Informationen auch dann entschlüsselt werden, wenn ein Teil der DNA abgebaut wird. Die erste Methode, die physische Redundanz, besteht darin, dem Archiv mehrere Kopien (möglicherweise sogar Millionen von Kopien) jedes DNA-Strangs hinzuzufügen, um den Abbau zu bewältigen.
Die zweite Methode, die
logische Redundanz , wurde von Cese und anderen Teammitgliedern in Zusammenarbeit mit Microsoft entwickelt. Bei dieser Methode werden Dateninformationen an die DNA selbst angehängt. Selbst wenn alle Kopien der DNA-Stränge verschwinden, können die Forscher die verlorenen wiederfinden.
Das Projekt wurde erstmals im Januar 2018
angekündigt und die University of Washington hat seitdem zusammen mit Microsoft eine Partnerschaft mit
der Arch Mission Foundation geschlossen . Dieser in Texas ansässige gemeinnützige Fonds widmet sich der Erstellung von Archiven mithilfe verschiedener Datenspeichermethoden, die einen langen Aufenthalt im Weltraum oder an abgelegenen Orten der Welt (Höhlen, Unterwasser, Untergrund usw.) überstehen können.
"Die Mission von Microsoft ist es, jeder Person und jedem Unternehmen auf der Erde die Möglichkeit zu geben, mehr zu tun", sagte Karin Straus, Hauptforscherin bei Microsoft. „Die Zusammenarbeit mit der Arch Mission Foundation bei einem Mondbibliotheksprojekt ist eine natürliche Fortsetzung dieser Mission über die Grenzen des Planeten hinaus. Auf diese Weise demonstrieren wir die Bedeutung des menschlichen Wissens und die unglaubliche Dichte, die beim Speichern digitaler Informationen in DNA verfügbar ist. Diese Arbeit erweitert weiterhin die Grenzen des Möglichen auf immer interessantere Weise und in immer bemerkenswertere Richtungen. “
Der Fonds nutzt die Entwicklung eines Datenspeichersystems und das Aufkommen kommerzieller Raumflüge und versucht, das wichtigste Wissen der Menschheit zu bewahren und zu verbreiten. Durch die Aufbewahrung im Weltraum hofft die Stiftung, dass diese Archive (bekannt als Arch Libraries) die am längsten aufbewahrten Aufzeichnungen der menschlichen Zivilisation sind, die jemals erstellt wurden.
In diesem Jahr kündigte der Fonds die Schaffung einer "
Mondbibliothek " an, die bis 2020 Wikipedia und andere Archivinformationen auf den Mond bringen wird. Jetzt wird auch das Archiv #MemoriesInDNA zu diesem Archiv hinzugefügt, und all diese Informationen werden zu der größten Datenmenge, die jemals in synthetischer DNA aufgezeichnet wurde. Wie Nova Spivak, Mitbegründer des Fonds, kürzlich in einer
Pressemitteilung sagte:
Wir versuchen, die größte DNA-Bibliothek zu erstellen - und sie wird auch in Zukunft mit dem Wachstum unserer Fähigkeiten in Richtung Petabyte-Skalen weiter wachsen. Wir sind stolz darauf, dass diese Erweiterung der „Lunar Library“ - unserer ersten Spezialsammlung - auf unserer Mission basiert, Daten zu bewahren und sowohl klassische Werke als auch wertvolle Erinnerungen zu schützen. Diese Daten sind ein erstaunlicher Start in unsere Spezialsammlungen für die „Mondbibliothek“ und eine würdige Fortsetzung der Mission des Fonds, die neue Grenzen im Bereich der Datenspeicherung eröffnet.
Dieses Mondfoto ist auch im Projekt #MemoriesInDNA enthalten.Falls jemand, der die "Bibliothek" findet, nicht über die erforderlichen Technologien verfügt, um darauf zuzugreifen, fügt Arch Mission Anweisungen zur DNA-Sequenzierung und zum Abrufen von Informationen hinzu. Dank der neuen Partnerschaft arbeitet das Wissenschaftlerteam an der Fertigstellung aller Verpackungs- und Lagerungsprozesse, um die Frist bis 2020 einzuhalten.
Karin Straus, Hauptforscherin bei Microsoft, Associate Professor an der University of Washington für Informatik und Ingenieurwesen, beschrieb es folgendermaßen:
Wir sind stolz darauf, dass die Partnerschaft mit dem Fonds die Grenzen des Möglichen auf immer interessantere Weise und in immer bemerkenswertere Richtungen erweitert. Dies ist ein unglaublich interessantes Projekt, und wir haben ein wunderbares Team von Spezialisten aus verschiedenen Bereichen, die daran arbeiten: Codierungstheoretiker, Computerarchitekten, Ingenieure, Molekularbiologen - alle zusammen verwirklichen diese neue Technologie in die Realität.
Interessanterweise wird die „Mondbibliothek“ nicht das erste Archiv sein, das in den Weltraum gebracht wird. Im Februar starteten die Arch Mission Foundation und SpaceX
die „Solar Library“, einen Kristall mit Isaac Asimovs Gründertrilogie, der sich Milliarden von Jahren lang um die Sonne drehen wird. In Zukunft hoffen sie, Bibliotheken in die Erdumlaufbahn und an verschiedene Orte auf der ganzen Welt, zum Mars und zu anderen Orten im Sonnensystem zu schicken.
Wer weiß - vielleicht wird die Menschheit eines Tages eine interplanetare Spezies und öffnet unzählige Zeitkapseln, die das Leben im 21. Jahrhundert beschreiben. Oder vielleicht werden unsere DNA-Archive so etwas wie eine Voyager-Goldplatte und fallen am Ende in die Hände eines außerirdischen Geistes. Auf die eine oder andere Weise werden zukünftige Generationen, die diese Archive öffnen, sicherlich von ihrem Fund fasziniert sein!