DNA-datalagringsmaskinen, der er på størrelse med en skolebus

Koncepttegning af DNA-datalagringsmaskine Udlånt af CATALOG

I en verden fyldt med data er DNA en enormt kompakt måde at opbevare dem på. Dataene på hver iPhone, pc og serverrack på planeten kunne f.eks. passe ind i en jacuzzis værdi af genetiske bogstaver. Det er også utroligt holdbart: DNA kan holde i tusinder af år, så længe det holdes relativt køligt og tørt.

Nu har en af ​​den spæde industris startups afsløret planer for sin prototype-lagringsenhed: en gigantisk maskine på størrelse med skolebus, der en dag kunne konvertere film eller dataarkiver til usynlige piller af DNA. Enheden bliver bygget af Catalog Technologies sammen med det britiske firma Cambridge Consultants, blev det annonceret i dag.

Forskere står foran en delvist færdiggjort prototype af en DNA-datalagringsmaskine i Boston. KATALOG

Flere hold har allerede vist, at det er muligt at gemme GIF'er, bøger, gavekort , og andre data i DNA og derefter hente disse filer.

Problemet er, at konvertering af bits til As, Gs, Cs og Ts i den genetiske kode er langsom, og det er en besværlig proces at hente dataene. Omkostningerne ved at fremstille tilpasset DNA er også høje og løber tæt på en million dollars til at opbevare et par højopløselige dvd'er.

Catalog hævder, at dets system er billigere. I stedet for at syntetisere unikke DNA-strenge, involverer processen, at man kombinerer billige, korte, færdiglavede DNA-strenge til længere DNA-stykker, der bærer information.

Hyunjun Park, administrerende direktør og medstifter af Catalog, sammenligner processen med måden, hvorpå metalbogstaver kombineres til ord på en gammeldags trykpresse.

Virksomhederne gav glimt af deres maskine til MIT Technology Review , inklusive en gengivelse (vist ovenfor) af, hvordan walk-in-laboratoriet vil se ud og et fotografi af ingeniører, der udstyrer en prototype.

Ifølge Park vil en enkelt prototypemaskine blive færdig i begyndelsen af ​​næste år og vil være i stand til at skrive en terabit data ind i DNA om dagen. Det er omtrent lige så meget data, som der er plads til på en bærbar computer. Stadig ikke nok, men det er større, end det nogensinde er blevet gjort, siger han.

Et egentligt kommercielt system - en enkelt maskine eller en gruppe af dem, der er i stand til at gemme en petabit data om dagen - vil ikke være klar før 2021, siger Park.

Og lad os se det i øjnene, denne ting er enorm. Det er ikke noget flashdrev. Gengivelsen viser en dør og plads nok indenfor til et par teknikere. Indeni skal der være hundrede poser eller flasker med færdiglavet DNA og derefter et automatiseret laboratorium til at blande strengene sammen og udføre milliarder af reaktioner. Du bliver også nødt til at klemme en DNA-sekventeringsmaskine ind - måske et par af dem - for at hente dataene. Gengivelsen minder om ENIAC, den tidlige computer bygget i 1940'erne ved University of Pennsylvania, som glødede med over 18.000 vakuumrør og fyldte et stort rum.

Dette er den første nogensinde. Det kan skrumpe, men vi har ikke taget den udfordring på næsen endnu, siger Richard Hammond, leder af syntetisk biologi hos Cambridge Consultants, som påtager sig specialdesignede projekter.

Catalog, som rejste $9 millioner i venturefonde denne sommer, vil ikke sælge maskinerne i første omgang. I stedet, når den enkelte prototype-enhed er færdig, planlægger virksomheden at give partnere mulighed for at prøve at gemme filer i DNA som en service - selvom Park ikke siger, om nogen allerede har tilmeldt sig.

Fordi det tager så lang tid at omdanne bits til DNA og få oplysningerne ud igen, skal du ikke forvente, at DNA-datalagring på din telefon. Teknikken kunne snarere erstatte langtidsarkivering på magnetbånd.

Katalog har været hemmelighedsfuld om sin tilgang, hvilket har fået andre videnskabsmænd til at sige, at de ikke kan bedømme, om det giver mening. Victor V. Zhirnov hos Semiconductor Research Corporation i Durham, North Carolina, som følger udviklingen inden for DNA-lagring, siger, at firmaets biblioteksidé i teorien er økonomisk levedygtig.

Ved at gøre dette behøver de ikke at syntetisere nyt DNA for hvert nyt stykke information at gemme, i stedet skal de blot remixe deres præfabrikerede DNA, tilføjer han.

Catalog er ikke det eneste firma, der håber på at opskalere DNA-lagring. Luis Ceze, ved University of Washington, samarbejder med Microsoft, som også har planer om et kommercielt DNA-datalagringssystem og også ønsker at automatisere processen.

Begge grupper er i opløbet om midler fra IARPA, forskningsorganisationen for amerikanske efterretningstjenester, som i maj 2018 sagde, at det ville uddele millioner i kontrakter til måder at lagre data på i biologiske molekyler.

skjule