次の大災害後、私たちの知識は生き残ることができるか？

要約

DNAは、物理的な制限を超えた情報を保存する可能性を持っています。1994年に、科学者たちは、64種類のDNAコドンのそれぞれが特定の文字、数字、文法記号に置き換えられるアルファベットを作成し、長いDNA鎖に秘密のメッセージを隠すことができるようにしました。その後、研究は、DNAがデジタルデータを保存し、非常に小さなスペースに信じられないほどの情報を保持できることを示しました。DNAは、最大で数十年しか持続しない従来のストレージ方法を置き換える可能性があり、半減期が500年で、数十万年にわたって持続する可能性があります。また、DNAには自己複製の可能性があり、データをより長く保存することができます。

DNAのストレージの潜在能力

DNAは、私たちの生物学的情報を運び、私たちの特徴を決定し、私たちの全身をプログラムします。DNAは、アデニン、グアニン、シトシン、チミンの4つの有機塩基、またはA、G、C、Tとして知られています。これらの塩基の配列は、3つずつグループ化され、コドンとして知られ、私たちの細胞が私たちの体内の各タンパク質を作るための指示として機能します。しかし、DNAは私たちの生物学的情報以上にも使うことができ、データを保存するためにも使用できます。

DNAの暗号化

1994年にニューヨークの科学者たちは、64種類のDNAコドンのそれぞれが特定の文字、数字、または文法記号に置き換えられるアルファベットを作成しました。彼らは22文字のメッセージを長いDNA鎖にスパイスし、特定の遺伝子マーカーで囲みました。そして、そのDNAをタイプライターで書かれた手紙に隠し、場所を示すためにわずかな汚れだけを残しました。彼らは手紙を自分たちに送り返し、DNA鎖を見つけたら、メッセージを成功裏に解読しました。

デジタルデータの保存

2010年代には、DNAのデジタルストレージ容量が大幅に向上しました。英国の科学者たちは、2012年に、シェイクスピアの154のソネットやマーティン・ルーサー・キングの「私には夢がある」という演説など、739キロバイトのコンピュータファイルをDNA鎖にエンコードしました。4年後、マイクロソフトとワシントン大学の研究者たちは、世界人権宣言やOK Goの音楽ビデオなど、200メガバイトのデータをDNAの文字列にコード化することに成功し、この記録を塗り替えました。

DNAのストレージ容量

DNAが保持できる情報の量は、そのサイズに比べて驚くべきものです。現在のDNAのストレージ容量の理論的な限界は、鉛筆の消しゴムに100万本のHD映画を収容できるほど高いです。コンピュータや従来のストレージ方法は、最大で数十年しか持続せず、信頼性が低くなります。DNAは半減期が500年で、冷たく暗い環境では、数十万年にわたって持続する可能性があります。

DNAと従来のストレージ方法

従来のストレージ方法に比べて、DNAストレージの寿命は大幅に制限されています。DNAは、磁気テープ、ディスク、さらにはハードドライブよりも長く持続する可能性があります。DNAの長期ストレージの可能性は、今日使用されている従来のストレージ方法の置き換えの可能性を示唆しています。

DNAの自己複製

科学者たちは、DNAの自己複製を試みました。彼らは、子供向けの歌「It’s a Small World」の歌詞を綴ったDNA鎖を作成し、「Conan the Bacterium」という微生物のゲノムに配置しました。この微生物は、データの損失なしに少なくとも100世代を繁殖することができました。もし、情報の冗長なコピーがあり、自動的に誤りを修正するために使用できる場合、情報はさらに長く保存される可能性があります。

結論

DNAは、限られた寿命を持つ従来のストレージ方法を置き換える可能性があります。非常に小さなスペースに信じられないほどの情報を保存できる能力を持ち、数世紀、おそらく数十万年にわたってデータを保存することができます。DNAの自己複製により、データをより長く保存することができ、冗長性があれば、潜在的なエラーを修正し、データを無期限に保存することができます。人類がいつか消えてしまうかどうかはわかりませんが、DNAは、誰かがそれを見つけることを思いつけば、私たちの遺産を生き続ける可能性があります。DNAは、あなた自身の庭に生きて成長する知識アーカイブを作成し、あなたの家族の歴史、世界の政治的混乱の詳細な分析、または人類の知識の総和を遠い宇宙に