Nguyễn Tiến Đạt
Writer
Lưu trữ dữ liệu số dưới dạng DNA đang là một hướng nghiên cứu đầy triển vọng để giải quyết bài toán về dung lượng và chi phí lưu trữ ngày càng tăng trên thế giới. Hiện tại, dữ liệu số được lưu trữ trong các trung tâm dữ liệu lớn với chi phí xây dựng và vận hành rất cao. Mark Bathe, giáo sư kỹ thuật sinh học tại MIT, đã đề xuất sử dụng DNA – một chất liệu có mật độ lưu trữ cao hơn gấp nghìn lần so với bộ nhớ flash và không tiêu tốn năng lượng sau khi tạo ra – để lưu trữ dữ liệu lâu dài.
DNA có khả năng lưu trữ lượng thông tin khổng lồ nhờ bốn nucleotide A, T, G, C, tương đương với mã hóa nhị phân. Một cốc DNA có thể chứa toàn bộ dữ liệu trên thế giới, và nó ổn định, dễ tổng hợp và giải trình tự. Tuy nhiên, thách thức lớn là chi phí tổng hợp DNA hiện nay vẫn còn rất cao, và cần thời gian để giảm chi phí này xuống mức cạnh tranh với các công nghệ lưu trữ hiện tại.
Một vấn đề khác là việc truy xuất dữ liệu từ DNA. Các phương pháp hiện tại như PCR (phản ứng chuỗi polymerase) có thể gây thất thoát và tiêu tốn DNA trong quá trình thu hồi tệp. Để khắc phục, nhóm nghiên cứu của Bathe đã phát triển một kỹ thuật mới, sử dụng các hạt silica nhỏ để đóng gói DNA, mỗi tệp được gắn nhãn mã vạch DNA tương ứng. Cách này cho phép truy xuất dữ liệu một cách chính xác, hiệu quả và giữ nguyên phần còn lại của DNA trong kho lưu trữ. Phương pháp này còn có khả năng áp dụng các câu lệnh logic, giúp tìm kiếm dữ liệu tương tự như Google.
Nghiên cứu này đã cho thấy tiềm năng lưu trữ "dữ liệu lạnh" trên DNA – những dữ liệu ít được truy cập nhưng cần bảo quản lâu dài. Phòng thí nghiệm của Bathe cũng đang phát triển công ty Cache DNA để thúc đẩy ứng dụng công nghệ lưu trữ này trong thực tế, bao gồm cả việc bảo quản mẫu DNA lâm sàng và dữ liệu từ các lĩnh vực bộ gen. Tuy nhiên, để DNA trở thành một phương tiện lưu trữ khả thi, vẫn cần thời gian và sự phát triển của công nghệ để giảm chi phí và mở rộng quy mô.
DNA có khả năng lưu trữ lượng thông tin khổng lồ nhờ bốn nucleotide A, T, G, C, tương đương với mã hóa nhị phân. Một cốc DNA có thể chứa toàn bộ dữ liệu trên thế giới, và nó ổn định, dễ tổng hợp và giải trình tự. Tuy nhiên, thách thức lớn là chi phí tổng hợp DNA hiện nay vẫn còn rất cao, và cần thời gian để giảm chi phí này xuống mức cạnh tranh với các công nghệ lưu trữ hiện tại.
Một vấn đề khác là việc truy xuất dữ liệu từ DNA. Các phương pháp hiện tại như PCR (phản ứng chuỗi polymerase) có thể gây thất thoát và tiêu tốn DNA trong quá trình thu hồi tệp. Để khắc phục, nhóm nghiên cứu của Bathe đã phát triển một kỹ thuật mới, sử dụng các hạt silica nhỏ để đóng gói DNA, mỗi tệp được gắn nhãn mã vạch DNA tương ứng. Cách này cho phép truy xuất dữ liệu một cách chính xác, hiệu quả và giữ nguyên phần còn lại của DNA trong kho lưu trữ. Phương pháp này còn có khả năng áp dụng các câu lệnh logic, giúp tìm kiếm dữ liệu tương tự như Google.
Nghiên cứu này đã cho thấy tiềm năng lưu trữ "dữ liệu lạnh" trên DNA – những dữ liệu ít được truy cập nhưng cần bảo quản lâu dài. Phòng thí nghiệm của Bathe cũng đang phát triển công ty Cache DNA để thúc đẩy ứng dụng công nghệ lưu trữ này trong thực tế, bao gồm cả việc bảo quản mẫu DNA lâm sàng và dữ liệu từ các lĩnh vực bộ gen. Tuy nhiên, để DNA trở thành một phương tiện lưu trữ khả thi, vẫn cần thời gian và sự phát triển của công nghệ để giảm chi phí và mở rộng quy mô.
