Dunia mengalami kekurangan ruang kosong untuk menyimpan data digital. Masalah ini telah ada selama beberapa tahun, tetapi orang biasa hampir tidak pernah memikirkannya. Belum lama ini, ada saat ketika ruang kosong untuk merekam data digital dibatasi oleh ukuran hard drive komputer Anda. Ketika batas tercapai, kami mencari hard drive baru atau merekam semuanya di media optik. Saat berakhir, kami baru saja menghapus data lama dan mencatat yang baru. Namun ada juga yang tidak pernah menghapus data.
Misalnya, banyak perusahaan yang tidak melakukan hal ini, terutama yang bidang aktivitas dan nilainya bergantung pada informasi digital yang dimilikinya. Waktu berubah. Teknologi semakin maju. Sekarang informasi tidak dihapus, itu ditransfer ke "awan". Ngomong-ngomong, istilah "awan" itu sendiri sangat singkat dan sama sekali tidak mencerminkan fenomena alam fisik yang nyata. Dia terlihat sangat nyaman dan cantik, dan mereka meninggalkannya. Dimana datanya disimpan? Tidak masalah sama sekali, setidaknya selama kita bisa berpaling kepada mereka kapan saja. Apakah mungkin pada akhirnya kita akan kehabisan ruang penyimpanan cloud? Tidak ada yang memikirkannya. Selama Anda membayar untuk berlangganan, semuanya baik-baik saja. Sedikit ruang? Anda memilih skema tarif baru dan Anda mendapatkan lebih banyak ruang untuk informasi Anda.
Kekacauan ini membuat orang sulit membayangkan bahwa suatu hari kita mungkin kehabisan ruang kosong untuk menyimpan data digital. Karena dulu sulit untuk membayangkan bahwa cepat atau lambat air tawar dapat habis di Bumi, yang cadangannya terisi kembali karena peredarannya di alam. Tapi inilah kenyataannya. Pada 2018, persediaan air di Cape Town, Afrika Selatan, hampir habis dengan cepat. Dan kami, orang-orang yang tidak memikirkannya, dengan cepat mendekati kekurangan ruang kosong untuk menyimpan data digital.
Data, data, data sekitar
Alasan utama menipisnya ruang kosong ini, tentu saja, terkait dengan kecepatan kami menghasilkan data baru. Setiap hari di seluruh dunia, berkat 3,7 miliar pengguna Internet, sekitar 2,5 triliun byte informasi dihasilkan. Dari semua data digital yang tersedia saat ini, 90 persen telah dibuat hanya dalam dua tahun terakhir. Dan dengan pertumbuhan jumlah perangkat pintar bekas yang terhubung ke World Wide Web ("Internet of Things" yang sama), angka-angka ini akan semakin bertambah dalam waktu dekat.
"Ketika orang berbicara tentang penyimpanan cloud, yang sering mereka maksud adalah ada semacam ruang penyimpanan gratis yang tak terbatas," komentar Hyun Jun Park, kepala dan salah satu pendiri Katalog, perusahaan penyimpanan data, kepada Digital Trends.
Video promosi:
“Namun, cloud adalah komputer yang sama yang menyimpan data Anda. Orang tidak menyadari bahwa begitu banyak data digital yang dihasilkan di dunia ini sehingga kecepatan produksinya jauh di depan kemampuan kita untuk menyimpan semuanya. Dalam waktu dekat, kami akan melihat kesenjangan besar antara jumlah data yang berguna dan kemampuan kami untuk menyimpannya menggunakan media tradisional."
Karena perusahaan penyimpanan cloud terus-menerus sibuk membangun pusat data baru atau memperluas yang sudah ada, sangat sulit untuk memprediksi kapan kita benar-benar akan kehilangan semua ruang kosong. Namun demikian, menurut Park yang sama, pada tahun 2025, umat manusia secara keseluruhan dapat menghasilkan lebih dari 160 zettabytes informasi digital (zettabytes, bagi mereka yang tidak tahu, ini adalah satu triliun gigabyte). Berapa banyak dari volume ini yang benar-benar dapat kita hemat? Sekitar 12,5 persen, kata Park.
Masalah ini pasti perlu ditangani.
Apakah DNA jawabannya?
Jadi katakanlah Park, Nathaniel Rocket, dan rekan mereka di Massachusetts Institute of Technology. Bersama-sama mereka mendirikan Katalog, yang di dalam dindingnya dikembangkan teknologi yang, menurut pembuatnya, dapat mengubah cara kita berpikir tentang bagaimana semua data digital kita akan disimpan dalam waktu dekat. Menurut pendapat mereka, atau lebih tepatnya sebuah pernyataan, data digital dari seluruh dunia dalam waktu dekat dapat masuk ke dalam area yang tidak lebih besar dari lemari pakaian.
Katalog menawarkan pengkodean DNA sebagai solusi yang sesuai. Kedengarannya seperti salah satu cerita penulis fiksi ilmiah Amerika Michael Crichton, tetapi solusi terukur dan terjangkau yang mereka tawarkan cukup realistis dan bahkan menarik $ 9 juta dalam pendanaan ventura, serta dukungan dari profesor terkemuka dari Universitas Stanford dan Harvard.
“Saya sering ditanya: DNA siapa yang kami gunakan? Ini seperti orang berpikir bahwa kami mengambil DNA dari seseorang dan mengubahnya menjadi mutan atau semacamnya, Park tertawa.
Tapi ini sama sekali bukan yang Katalog lakukan. DNA yang digunakan Katalog untuk menyandikan data adalah polimer sintetis. Ini bukan asal biologis dan tidak dibuat pada pasangan basa nitrogen di mana informasi dicatat. Serangkaian angka nol dan satu yang ditulis ke dalam polimer juga tidak bisa menjadi kode apa pun yang hidup. Namun demikian, produk yang dihasilkan secara praktis tidak dapat dibedakan dari apa yang biasa kita temui dalam sel hidup.
Gagasan bahwa DNA dapat dilihat sebagai media alternatif untuk menyimpan informasi digital sudah ada sejak beberapa dekade lalu. Faktanya, ketika James Watson dan Francis Crick pertama kali muncul dengan model struktur DNA pada tahun 1953. Namun, hingga saat ini, sejumlah keterbatasan yang signifikan tidak memungkinkan untuk melihat potensi besar penggunaan DNA sebagai sarana penyimpanan informasi digital, belum lagi bagaimana menerjemahkan semua itu menjadi kenyataan.
Dalam pandangannya yang biasa, metode penyimpanan informasi melalui DNA berpusat di sekitar sintesis molekul DNA baru; mencocokkan urutan bit informasi dengan urutan empat pasang DNA; dan menghasilkan cukup molekul untuk mewakili semua angka yang ingin Anda simpan. Masalah dengan metode ini adalah prosesnya mahal dan lambat. Selain itu, ada banyak batasan yang terkait dengan penyimpanan sebenarnya dari data itu sendiri.
Pendekatan katalog menyarankan untuk memutuskan sintesis molekul dari pengkodeannya. Intinya, perusahaan pertama-tama hanya memproduksi sejumlah besar molekul tertentu (yang secara signifikan mengurangi biaya produksi), dan kemudian mengkodekan informasi ke dalamnya menggunakan berbagai molekul yang sudah jadi.
Sebagai analogi, Katalog membandingkan pendekatan sebelumnya untuk produksi hard drive kustom dengan informasi yang sudah direkam sebelumnya. Pencatatan informasi baru dalam hal ini menyiratkan kebutuhan untuk membuat hard disk baru dari awal. Pendekatan baru katalog dapat dibandingkan dengan produksi massal hard drive kosong dan menulis informasi baru yang dikodekan sesuai kebutuhan.
Ini semua tentang penyimpanan
Keindahan dari ini adalah betapa besarnya jumlah data yang dapat disimpan dalam ruang yang sangat padat. Sebagai demonstrasi, Katalog menggunakan teknologinya untuk menyandikan berbagai buku fiksi ilmiah ke dalam DNA. Misalnya, seluruh siklus novel The Hitchhiker's Guide to the Galaxy. Tapi ini semua hal sepele sebelum kemungkinan pembukaan.
“Membandingkan jumlah yang sebanding, jumlah bit yang dapat Anda simpan dengan DNA satu juta kali lebih tinggi daripada yang ditawarkan oleh solid state drive yang sama. Misalnya, mari kita ambil ukuran flash drive biasa. Dengan menggunakan metode DNA untuk menyimpan informasi, Anda dapat menulis informasi jutaan kali lebih banyak ke perangkat seukuran flash drive ini daripada ke flash drive biasa."
Perbandingan dengan solid-state drive, catat para pengembang, masih belum sepenuhnya akurat. DNA memungkinkan Anda menyimpan lebih banyak informasi dalam volume yang sebanding, tetapi teknologinya tidak memungkinkan Anda menyediakan akses cepat ke sana, seperti, misalnya, dalam kasus drive USB yang sama. Teknologi katalog mengubah informasi menjadi pelet fisik padat (butiran) dari polimer sintetis.
Untuk mengakses informasi ini, Anda perlu mengambil pelet polimer sintetis berkode, menghidrasinya kembali dengan air, dan kemudian "membacanya" menggunakan sekuenser DNA. Sebagai bagian dari proses, dimungkinkan untuk mengisolasi pasangan basa DNA, yang kemudian dapat digunakan untuk menghitung jumlah nol dan satu yang membentuk informasi. Dari awal hingga akhir, proses ini dapat memakan waktu setidaknya beberapa jam.
Untuk alasan ini, teknologi ini terutama ditujukan pada pasar pengarsipan, di mana akses cepat ke informasi tidak diperlukan. Biasanya, ini berarti data yang tidak digunakan atau sangat jarang digunakan setelah perekaman, tetapi sangat penting untuk pengawetan. Katakanlah, seperti garansi lemari es Anda, hanya dalam skala perusahaan.
Bagaimana semua ini akan menguntungkan pengguna biasa? Di awal artikel, kami berbicara tentang fakta bahwa kebanyakan dari kita tidak memikirkan apa yang terjadi dan di mana informasi kami disimpan. Di media solid state? Ya, meskipun hanya pada pita magnetik. Kami tidak tertarik dengan ini selama kami memiliki akses ke sana kapan saja.
Karena lamanya proses pemulihan informasi, kami tidak mungkin mencapai level ketika beberapa Google Cloud atau Yandex. Disk akan menyimpan informasi kami dalam tong besar DNA. Jika teknologi Katalog yang sama membuktikan keefektifannya, kemungkinan besar, ia akan menemukan ceruknya di area di mana pendekatan penyimpanan informasi jangka panjang diterapkan. Adapun metode penyimpanan jangka pendek, di mana hard drive dan solid-state drive saat ini digunakan, kami harus bergantung pada metode lain.
Memperkenalkan perspektif
Tabung reaksi ini berisi jutaan salinan data yang dikodekan dalam DNA.
Namun demikian, di sini Anda dapat melihat kemungkinan hampir sci-fi.
“Bayangkan granul yang ditanamkan di bawah kulit Anda berisi semua informasi tentang kesehatan Anda: data angiografi resonansi magnetik Anda, informasi golongan darah Anda, sinar-X untuk dokter gigi Anda,” kata Park.
"Anda mungkin ingin semua data ini selalu tersedia untuk Anda, tetapi Anda tidak ingin menyimpannya di suatu tempat di" cloud "atau di server rumah sakit yang tidak aman. Memiliki data ini dalam bentuk DNA setiap saat, Anda dapat mengelolanya secara fisik, mendapatkan akses jika perlu, membatasinya untuk semua orang, dan membukanya langsung ke dokter yang merawat Anda.
“Hampir setiap rumah sakit modern memiliki sekuenser DNA. Saya tidak mengatakan bahwa kami saat ini mengejar tujuan yang tepat untuk menggunakan teknologi ini, tetapi di masa depan semua ini mungkin menjadi sangat mungkin,”kata pengembang.
Katalog saat ini terlibat dalam proyek eksperimental yang bertujuan untuk mendemonstrasikan keefektifan teknologi yang telah mereka kembangkan.
“Kami tidak menghadapi kesulitan ilmiah yang tidak terpecahkan, kami sekarang berbicara lebih banyak tentang tugas-tugas mengoptimalkan proses mekanis,” kata Park.
Dengan pengakuannya sendiri, Park, dia memutuskan untuk terlibat dalam penelitian cara-cara untuk menyimpan data menggunakan DNA hanya karena menurutnya itu adalah pendekatan teknologi yang sangat keren dan inovatif untuk memecahkan masalah besar yang ada. Sekarang, menurut sang ahli, teknologi ini bisa menjadi salah satu teknologi terpenting di zaman kita.
Nikolay Khizhnyak
