كما معدل مع زيادة إنتاج البيانات البشرية بشكل كبير مع ظهور الذكاء الاصطناعي، اهتم العلماء بالحمض النووي كوسيلة لتخزين المعلومات الرقمية. بعد كل شيء، الحمض النووي هو وسيلة الطبيعة لتخزين البيانات. فهو يشفر المعلومات الوراثية ويحدد مخطط كل كائن حي على وجه الأرض.
والحمض النووي أكثر إحكاما بما لا يقل عن 1000 مرة من محركات الأقراص الصلبة ذات الحالة الصلبة. ولتوضيح مدى ترابطها، قام الباحثون سابقًا بتشفير جميع سوناتات شكسبير البالغ عددها 154، و52 صفحة من موسيقى موزارت، وحلقة من برنامج Netflix بعنوان “Biohackers” إلى كميات ضئيلة من الحمض النووي.
لكن هذه كانت مشاريع بحثية أو أعمال إعلامية مثيرة. إن تخزين بيانات الحمض النووي ليس سائدًا تمامًا حتى الآن، ولكنه قد يقترب. يمكنك الآن شراء ما قد يكون أول كتاب متاح تجاريًا مكتوبًا بالحمض النووي. اليوم، نشرت مطبعة أسيموف لأول مرة مختارات من مقالات التكنولوجيا الحيوية وقصص الخيال العلمي المشفرة في خيوط من الحمض النووي. مقابل 60 دولارًا، يمكنك الحصول على نسخة مادية من الكتاب بالإضافة إلى نسخة الحمض النووي، وهي كبسولة معدنية مملوءة بالحمض النووي المجفف.
لتشفير الكتاب بالحمض النووي، عملت مطبعة أسيموف مع شركة كتالوج ومقرها بوسطن، والتي أنشأت ما يقرب من 500000 جزيء DNA فريد لتشفير 240 صفحة في الكتاب، تمثل 481280 بايت من البيانات.
يعمل تخزين بيانات الحمض النووي التقليدي عن طريق تحويل الكود الثنائي للملف الرقمي المكون من 0 و1 إلى As وCs وGs وTs، وهي العناصر الأساسية للحمض النووي. يتم تصنيع خيوط الحمض النووي المخصصة كيميائيًا حرفًا بحرف لتتناسب مع التسلسل المطلوب.
يستخدم الكتالوج بدلاً من ذلك طريقة تسمى التجميع التوافقي، والتي تشبهها الشركة بمطبعة جوتنبرج. وعلى غرار الطريقة التي يمكن بها ترتيب الحروف المتحركة لتكوين كلمات، أنشأ الكتالوج أبجدية من قطع الحمض النووي التي يمكن تجميعها لتمثيل البتات. تقوم الشركة بتصنيع مقتطفات الحمض النووي هذه بشكل جماعي ثم تستخدم الإنزيمات لتشفير المعلومات فيها. وقال ديفيد توريك، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الكتالوج، إن تكلفة تشفير الكتاب بالحمض النووي وإنتاج 1000 نسخة لا تتجاوز آلاف الدولارات.
ويقول: “هذه هي الحالة التي تقوم فيها بتشفير شيء ما في الحمض النووي مرة واحدة، ويمكنك عمل العديد من النسخ المتماثلة كما تريد باستخدام أدوات البيولوجيا الجزيئية”. “من السهل جدًا القيام بذلك من حيث الحجم.”
في عام 2023، بدأت شركة Biomemory الفرنسية في تقديم بطاقة تخزين DNA بقيمة 1000 دولار تسمح للعملاء بتخزين ما يقرب من كيلو بايت واحد من البيانات، أي ما يعادل رسالة بريد إلكتروني قصيرة، من اختيارهم. في ذلك الوقت، قال الرئيس التنفيذي عرفان عرواني لمجلة WIRED إن العرض كان بمثابة تجربة لقياس اهتمام المستهلك بتخزين بيانات الحمض النووي. وقال: “أردنا أن نثبت أن عمليتنا جاهزة للعرض على العالم”.
ومع ذلك، كانت البطاقات باهظة الثمن، لأن تصنيع الحمض النووي لا يزال عملية بطيئة ومكلفة إلى حد ما. يدعي الكتالوج أن منهجه التوافقي أكثر كفاءة. كما أدى عمل نسخ متطابقة من نفس الكتاب إلى انخفاض السعر.
بعد أن قام الكتالوج بتشفير الجزيئات، تم تجفيف جزيئات الحمض النووي وتحويلها إلى مسحوق وشحنها إلى فرنسا، حيث قامت شركة التخزين البيولوجي إيماجين بتعبئة الجزيئات في كبسولات من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات جو داخلي خامل، مما يعني عدم وجود أكسجين أو رطوبة بالداخل. في هذه الحالة، يمكن الحفاظ على الحمض النووي الموجود بالداخل لآلاف السنين.
