चर्चा: क्या डीएनए स्टोरेज विशाल हो जाएगा

डीएनए रिपॉजिटरी अभी तक जनता के पास जाने के लिए तैयार नहीं हैं, लेकिन कुछ विशेषज्ञों का मानना ​​है कि निकट भविष्य में स्थिति बदल जाएगी। अधिक से अधिक कंपनियां इस मुद्दे से निपटने के लिए शुरू कर रही हैं।


मिशिगन के फोटो विश्वविद्यालय / फ़्लिकर / सीसी बाय

डीएनए रिपॉजिटरी क्यों काम करते हैं?

कैम्ब्रिज कंसल्टेंट्स के पूर्वानुमान के अनुसार, निकट भविष्य में ड्राइव स्टोरेज के लिए बदलती आवश्यकताओं का सामना करने और डेटा सेंटरों में डेटा की बढ़ती मात्रा के साथ काम करना बंद कर देगा। कई आईटी उद्योग विशेषज्ञ आश्वस्त हैं कि समाधान वैकल्पिक मीडिया विकसित करना है।

अगर हम रिकॉर्डिंग घनत्व के बारे में बात करते हैं, तो प्रकृति पत्रिका का अनुमान है कि दुनिया में सभी डेटा एक किलोग्राम तक के डीएनए संग्रहण में दर्ज किए जा सकते हैं। इस तरह की ड्राइव के जीवनकाल के लिए, यह हजारों या दस हजार वर्षों तक (विभिन्न अनुमानों के अनुसार) तक पहुंच सकता है।

एक और कारण है कि विशेषज्ञ डीएनए स्टोरेज को आशाजनक मानते हैं कि इस माध्यम में डेटा लिखने की नियमित रूप से कम लागत है। अगर 2002 में एक अणु में एक चरित्र को रिकॉर्ड करने की लागत $ 10 थी, तो 2016 तक यह $ 0.05 थी। अगर यह चलन अगले दशक में भी जारी रहा, तो डेटा स्टोरेज मार्केट में तकनीक एक नए मुकाम पर पहुंच जाएगी। एक मोटे अनुमान के मुताबिक , डीएनए स्टोरेज सेगमेंट का सालाना कारोबार अगले दस सालों के भीतर करोड़ों डॉलर तक पहुंच सकता है।

डीएनए रिपॉजिटरी कौन बनाता है

मीडिया के लिए संभावनाएं बड़ी आईटी कंपनियों द्वारा आकर्षित की जाती हैं, जो संग्रह डेटा वेयरहाउस में इसके उपयोग की संभावना पर विचार कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, Microsoft 2020 तक डीएनए भंडारण शुरू करने की योजना बना रहा है । यह उल्लेखनीय है कि कंपनी के विशेषज्ञ पहले से ही कृत्रिम डीएनए सर्पिल पर 200 मेगाबाइट डेटा रिकॉर्ड करने में सफल रहे हैं और प्रति सेकंड 400 बाइट की गति प्राप्त करते हैं। नए विकास इन संकेतकों में सुधार करेंगे, हालांकि अभी तक हमें डेटा संग्रहीत करने के लिए काफी बड़े पैमाने पर प्रतिष्ठानों के बारे में बात करना है, पिछली शताब्दी के 70 के दशक की पुरानी कॉपी मशीनों के आकार की याद दिलाता है ।

एक अन्य डीएनए स्टोरेज कंपनी को कैटलॉग कहा जाता है। यह स्टार्टअप एक मॉड्यूलर लैब पर बस के आकार पर काम कर रहा है । यह डीएनए अणुओं के संश्लेषण और उनके आगे के भंडारण के लिए आवश्यक हर चीज से तुरंत सुसज्जित है। उन्होंने 2021 में स्थापना शुरू करने की योजना बनाई है।

जैविक इंजीनियर भी प्रौद्योगिकी में रुचि रखते हैं। हार्वर्ड के प्रोफेसर जॉर्ज चर्च डीएनए रिपॉजिटरी में क्षमता देखते हैं । वह और उनके सहयोगी एक विशेष "जैविक" कैमरा बनाना शुरू करना चाहते हैं। इसमें इलेक्ट्रॉनिक या यांत्रिक घटक नहीं होंगे, और एक फोटो या वीडियो सीधे डीएनए अणुओं में संग्रहीत किया जाएगा।

इस क्षेत्र में एक अन्य परियोजना SGI-DNA है। टीम ने एक डीएनए प्रिंटर पेश किया , जो आकार में एक पारंपरिक कार्यालय उपकरण के बराबर है। जैविक और चिकित्सा अनुसंधान के लिए अणुओं को मुद्रित करने के लिए पहले से ही प्रणाली का उपयोग किया जा रहा है। लेकिन डेवलपर्स डीएनए में जानकारी को एन्कोड करने के लिए एक प्रिंटर का उपयोग करने की योजना बनाते हैं।


मिशिगन के फोटो विश्वविद्यालय / फ़्लिकर / सीसी बाय

सिक्के का उलटा भाग

नए मीडिया के बारे में आईटी उद्योग में अधिक सतर्क राय है। कुछ अनुमानों के अनुसार , प्रौद्योगिकी के बड़े पैमाने पर वितरण में कई दशक लगेंगे।

पहला कारण रिकॉर्डिंग की लागत है। यद्यपि यह हाल के वर्षों में घट रहा है, अणुओं में डेटा संग्रहीत करना अभी भी महंगा है: डीएनए में एक मेगाबाइट फ़ाइल डालने के लिए लगभग आठ हजार डॉलर लगते हैं।

दूसरा कारण कम लिखने की गति है। Microsoft और भागीदार 400 बाइट प्रति सेकंड तक पहुंचने में कामयाब रहे । लेकिन कंपनी के इंजीनियरों के अनुसार, प्रौद्योगिकी के बड़े पैमाने पर वितरण के लिए, थ्रूपुट 100 एमबी / एस होना चाहिए।

तीसरा कारण सूचना सुरक्षा के साथ संभावित समस्याएं हैं। वाशिंगटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहले ही दिखाया है कि कंप्यूटर वायरस को डीएनए अणु में वैसे भी संग्रहीत किया जा सकता है। भविष्य में, यह हमलावरों को विशेष प्रयोगशालाओं के नेटवर्क में मैलवेयर को पेश करने और व्यक्तिगत डेटा के साथ स्टोरेज से समझौता करने का अवसर देगा।

डीएनए रिपॉजिटरी के विकल्प

डीएनए भंडारण की व्यापक शुरूआत के बारे में बात करना जल्दबाजी होगी, इसलिए कई कंपनियां वैकल्पिक विकास कर रही हैं और मौजूदा प्रौद्योगिकियों में सुधार कर रही हैं। उनमें से एक चुंबकीय टेप है। इसका उपयोग आर्काइव डेटा संग्रहीत करने के लिए डेटा केंद्रों में कई दशकों तक किया गया है। इसकी सेवा का जीवन तीस साल तक पहुंचता है। हालांकि यह डीएनए के स्थायित्व के साथ तुलनीय नहीं है, टेप भंडारण अवधि के संदर्भ में हार्ड ड्राइव और ठोस राज्य ड्राइव से आगे निकल जाता है। बाद वाले दस साल तक सेवा करते हैं। टेप का एक और महत्वपूर्ण लाभ लागत है। मेमोरी के एक गीगाबाइट को स्टोर करने की लागत केवल दो सेंट है।

इन कारणों के लिए, टेप का उपयोग अभी भी बड़ी आईटी कंपनियों द्वारा किया जाता है, विशेष रूप से आईबीएम में। आईटी दिग्गज के प्रतिनिधियों के पूर्वानुमान के अनुसार, इस मीडिया का उपयोग कम से कम 2030 तक डेटा सेंटरों में किया जाएगा।

डीएनए भंडारण का दूसरा विकल्प नैनोस्ट्रक्चर है। उदाहरण के लिए, 2016 में, डेल्फ़्ट विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने तांबे की एक प्लेट बनाई , जिसकी सतह पर क्लोरीन परमाणुओं का एक जाली बनाया गया था। जाली में "छेद" के स्थान को बदलते हुए, लेखकों ने स्ट्रिंग्स में बिट्स को एन्कोड किया। ऐसी सामग्री की सतह के एक वर्ग सेंटीमीटर पर दस टेराबाइट्स तक डेटा दर्ज किया जा सकता है।

चीनी वैज्ञानिकों द्वारा 2018 में नैनोस्ट्रक्चर से जुड़ी एक और तकनीक पेश की गई । यह टाइटेनियम डाइऑक्साइड और चांदी की एक फिल्म है, जो एक मानव बाल की तुलना में 80 गुना पतला है। इस मामले में जानकारी नैनोकणों में संग्रहीत होती है, जो लेजर बीम के संपर्क में आने पर रंग बदलती है।

प्रौद्योगिकी के रचनाकारों के अनुसार, आकार में फिल्म 10x10 सेंटीमीटर का एक टुकड़ा डीवीडी-रॉम की तुलना में एक हजार गुना अधिक डेटा संग्रहीत कर सकता है। इस मामले में, इस तरह की ड्राइव को लिखने की गति प्रति सेकंड एक गीगाबाइट तक पहुंचती है।

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