Китайские ученые из Южного университета науки и технологии в Гуандуне представили революционную разработку — ДНК-кассету, способную хранить 36 петабайт данных. Это настолько много, что туда поместятся, например, 9 миллионов фильмов в качестве HD.

Внешне новинка выглядит как обычная аудиокассета из 80-х, но работает совсем по-другому. Вместо магнитных частиц на пластиковую ленту наносятся синтетические цепочки ДНК. Четыре основания ДНК (аденин, гуанин, цитозин, тимин) работают как биологический компьютерный код — каждое сочетание превращается в цифровую информацию.

Главная проблема ДНК-хранилищ всегда была в том, как быстро найти нужную информацию среди миллиардов молекул. Команда профессора Синьюй Цзяна решила эту задачу элегантно — они нанесли на ленту штрих-коды, создав миллионы адресных секций. Теперь поиск данных работает как в библиотеке: сначала находишь нужную полку, потом книгу на ней.

На один километр ленты помещается 28,6 миллиграмма ДНК, а система обрабатывает 1570 секций в секунду. Если обычная кассета вмещала 24 песни (по 12 на каждую сторону), то 100 метров ДНК-кассеты сохранят более 3 миллиардов треков по 10 мегабайт каждый.

Для защиты от времени ученые покрыли ДНК «кристаллической броней» — специальным составом из зеолитного имидазолата (защитного химического соединения). Такая кассета может храниться веками без потери качества, в отличие от современных носителей, требующих постоянного копирования на новые системы.

В тестах команда успешно записала и считала цифровое изображение, правда, восстановление заняло 50 минут. Пока это медленно для повседневного использования, но идеально для долгосрочного архивного хранения.

Сегодня человечество генерирует 180 зеттабайт данных ежегодно, и большинство нуждается в «холодном хранении» — когда информация лежит в архиве и редко используется. ДНК-кассета решает проблемы места и энергопотребления современных дата-центров.

Пока что главные препятствия в высокой стоимости синтеза ДНК и медленная скорость доступа. Но исследователи уверены: развитие технологий решит эти проблемы.

ДНК-кассета — это элегантное сочетание ностальгии и высоких технологий, которое может стать ответом на один из главных вызовов цифровой эпохи.