سیستمی برای هزار سال "ذخیره اطلاعات"

دی. ان. ای یک گزینه مهم برای ذخیره‌سازی اطلاعات در دنیای طبیعی محسوب می‌شود؛ زیرا می‌تواند مقدار زیادی اطلاعات را در یک فضای کوچک ذخیره کند و علاوه بر آن بسیار پایدار نیز است و اگر در شرایط مناسب قرار گیرد، می‌تواند برای هزار سال باقی بماند.

پژوهشگران در مطالعه اخیر، این احتمال را مورد بررسی قرار داده و داده‌های دی. ان. ای را بر روی نوک مداد، قوطی‌های رنگ اسپری و حتی باکتری‌های زنده رمزگذاری کرده‌اند.

اما دی. ان. ای هم موانع خود را دارد؛ زیرا از آنجا که مولکول‌ها نسبتاً بزرگ هستند، خواندن و نوشتن می‌تواند یک فرآیند فشرده باشد.

"برین کفرتی" (Brian Cafferty)، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: قصد ما کشف یک استراتژی بود که از زیست‌شناسی اقتباس نمی‌گرفت. ما به جای تکنولوژی‌های معمول در شیمی آلی و شیمی تحلیلی بر روشی تکیه کرده بودیم که از مولکول‌های کوچک و کم برای رمزگذاری اطلاعات استفاده می‌کند.

محققان از "اولیگوپپتید" (oligopeptides) به جای دی. ان. ای استفاده کردند. "اولیگوپپتیدها" مولکول‌های کوچکی هستند که از تعداد زیادی اسید آمینه ساخته شده‌اند. اساس این فرآیند یک"پلیت میکروتیتر" (microplate) است. پلیت میکروتیتر یک صفحه فلزی حاوی ۳۸۴ چاهک است. ترکیب‌های مختلف اولیگوپپتیدها در هر یک از چاهک‌ها قرار می‌گیرند تا یک بایت از اطلاعات را نشان دهند.

سیستم مذکور بر پایه یک سیستم دوتایی ساخته شده است؛ به این صورت که اگر یک اولیگوپپتید خاص وجود داشته باشد، آن را با عدد ۱ نشان می‌دهد و اگر وجود نداشته باشد با عدد صفر.

با استفاده از آن، کد موجود در هر چاهک می‌تواند نمایانگر یک حرف یا یک پیکسلی از یک تصویر باشد.

کلید تشخیص اینکه اولیگوپپتیدها وجود دارند یا خیر، جرم آنهاست که می‌توان آنها را با استفاده از طیف‌سنج جرمی خواند. در نهایت، این گونه است که اطلاعات دوباره می‌توامند بازیابی شوند.

طی آزمایشات، محققان قادر به نوشتن، ذخیره و خواندن ۴۰۰ کیلوبایت داده، از جمله یک نسخه نوشته شده از سخنرانی، یک عکس و یک نقاشی بودند. طبق گفته پژوهشگران، سرعت متوسط نوشتن، ۸ بایت در ثانیه و خواندن ۲۰ بایت در ثانیه است. لازم به ذکر است که سیستم مذکور کارهای گفته شده را با دقت ۹۹.۹ درصد انجام می‌دهد. به گفته پژوهشگران این سیستم فوق العاده است؛ چراکه برای مثال می‌توان تمامی مطالب کتابخانه عمومی نیویورک را در یک قاشق چایخوری پر از پروتئین ذخیره کرد.

یافته‌های این مطالعه در مجله " ACS Central Science "منتشر شد.

منبع: ایسنا

763