Microsoft rapporterar ett stort steg framåt för lagring av DNA-data

Det ser ut som ett provrör med torkat salt i botten, men Microsoft säger att det kan bli framtiden för datalagring. Företaget rapporterade idag att det hade skrivit ungefär 200 megabyte data, inklusive Krig och fred och 99 andra litterära klassiker, till DNA.

Forskare har visat att digital data kan lagras i DNA tidigare, men Microsoft säger att ingen har skrivit så mycket av det i DNA på en gång.

DNA är ett bra lagringsmedium eftersom data kan skrivas in i molekyler tätare än vad de grundläggande elementen i konventionell lagringsteknik kan packa in det i, säger Karin Strauss, Microsofts ledande forskare i projektet, som även involverar forskare från University of Washington. Just nu är tekniken dyr och petig, men företaget hoppas kunna piggyback på de sjunkande kostnaderna för verktyg för att skapa och läsa ut DNA som drivs av bioteknikindustrin. DNA ses som en potentiell ersättning för magnetband, som är standardmekanismen för långsiktiga datalagringar idag.

Företaget är intresserade av att lära sig om vi kan skapa ett end-to-end-system som kan lagra information, som är automatiserat och kan användas för företagslagring, baserat på DNA, säger Strauss.

Det rosa utstryket i detta provrör är DNA som har syntetiserats för att lagra digital data för långtidslagring. Microsoft använde samma teknik för att lagra ungefär 200 megabyte data.

Strauss säger att projektet motiveras av det faktum att elektroniska lagringsenheter inte förbättras så snabbt som mängden data vi använder växer. Om man tittar på aktuella prognoser kan vi inte lagra all information vi vill ha med enheter till den kostnad som de är, säger hon.

IDC förutspår att den globala summan av lagrad digital data kommer att göra det träffade 16 biljoner gigabyte nästa år, det mesta inrymt i enorma datacenter. Strauss uppskattar att en skokartong värd DNA skulle kunna innehålla motsvarande ungefär 100 gigantiska datacenter.

DNA kan också vara anmärkningsvärt hållbart, särskilt när det förvaras svalt och torrt. I mars meddelade forskare att de delvis hade rekonstruerat arvsmassan från forntida människor vars ben hade legat i en spansk grotta i mer än 400 000 år. Däremot håller magnetbandet som är det bästa alternativet för långtidslagring av data idag bara några decennier innan det börjar brytas ned.

Lagring av data i DNA kräver översättning ett s och 0 s av binära digitala filer till långa strängar av de fyra olika nukleotiderna, eller baserna, som utgör DNA-strängar och skriver ut den genetiska koden. År 2012 skrev Harvards molekylärbiolog George Church en bok på 50 000 ord med totalt mindre än en megabyte data till DNA och skrev ut den på ett glaschip som var mindre än ett pollenkorn. I år rapporterade han att han hade kodat 22 megabyte digital data.

Microsoft säger att de nu har skrivit nästan 10 gånger så mycket digital data i en samling av miljontals bitar av DNA, var och en 150 baser långa.

Reinhard Heckel , en postdoktor vid University of California, Berkeley, som har arbetat med hur man lagrar data i DNA, kallar det 'imponerande.' Men han säger att det största hindret för att göra DNA-datalagring användbar är kostnaden, eftersom det är dyrt att tillverka anpassade DNA-molekyler. 'För att folk verkligen ska kunna plocka upp det måste du förvara något billigare än på band, och det kommer att bli svårt', säger Heckel.

Microsoft kommer inte att avslöja detaljer om vad de spenderade för att göra sitt 200 megabyte DNA-datalager, vilket krävde cirka 1,5 miljarder baser. Men Twist Bioscience, som syntetiserade DNA:t, tar vanligtvis 10 cent för varje bas. Kommersiellt tillgänglig syntes kan kosta så lite som 0,04 cent per bas . Att läsa upp en miljon baser kostar ungefär en krona.

Strauss är övertygad om att kostnaderna för att läsa och skriva DNA kommer att sjunka avsevärt under de kommande åren. Hon säger att det redan finns bevis för att de faller snabbare än vad kostnaden för att tillverka transistorer gjorde under de senaste 50 åren, en trend som har varit motorn för mycket innovation inom datoranvändning.

Det skulle ha kostat cirka 10 miljoner dollar att sekvensera ett mänskligt genom 2007 men nästan bara 1 000 dollar under 2015.

Dölj