5D „kryštál večnosti“ uchováva 360 TB údajov na miliardy rokov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 25. 9. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci uložili celý ľudský genóm na päťrozmerný kryštál, ktorý je schopný digitálne uložiť až 360 terabajtov (TB) informácií a je konštruovaný tak, aby vydržal miliardy rokov. Táto technológia by sa mohla použiť na vytvorenie trvalého záznamu ľudského, zvieracieho a rastlinného genómu.
Niektorí si možno spomínajú na „dosky Pioneer“, dvojicu kovových dosiek zlatej farby, ktoré sa nachádzali na palube vesmírnych sond Pioneer 10 a 11, ktoré odštartovali začiatkom 70. rokov minulého storočia. Tieto plakety, ktoré boli nápadom amerického astronóma Carla Sagana, obsahovali vyleptané vizuálne posolstvo, vrátane nahého muža a ženy a schémy našej slnečnej sústavy, pre prípad, že by jedna z lodí na svojich cestách narazila na inteligentný mimozemský život.
Výskumníci zo Southamptonskej univerzity vo Veľkej Británii teraz vytvorili verziu tabuliek Pioneer z 21. storočia s použitím 5D pamäťového kryštálu, ktorý uchováva obrovské množstvo informácií po miliardy rokov bez toho, aby došlo k ich degradácii. Uložili naň kompletný ľudský genóm, približne tri miliardy písmen genómu G, As, Ts a Cs.
„Z práce iných vieme, že genetický materiál jednoduchých organizmov sa dá syntetizovať a použiť v existujúcej bunke na vytvorenie životaschopného živého exemplára v laboratóriu,“ povedal profesor Peter Kazanský, ktorý viedol tím vedcov z univerzity. „5D pamäťový kryštál otvára možnosti pre ďalších výskumníkov, aby vytvorili večné úložisko genomických informácií, z ktorého by sa mohli obnoviť zložité organizmy, ako sú rastliny a živočíchy, ak to veda v budúcnosti umožní.“
Kryštál vyvinulo Výskumné centrum optoelektroniky (Optoelectronics Research Center - ORC) Southamptonskej univerzity s použitím nanoštruktúrovaného skla. Niekedy sa nazýva ako „kryštál Supermana“, čo je narážka na film Superman z roku 1978, v ktorom pamäťový kryštál uchovával verziu umelej inteligencie Jor-Ela, biologického otca superhrdinu. V roku 2016 magazín New Atlas informoval, že 5D pamäťový kryštál bol použitý na uloženie digitálnych kópií Všeobecnej deklarácie ľudských práv, okrem iných dôležitých dokumentov z histórie ľudstva.
Na presné vpísanie údajov do samoorganizovaných nanoštruktúrnych dutín orientovaných v kremíku sa používajú ultrarýchle femtosekundové lasery. Na rozdiel od 2D povrchov, ako je papier alebo magnetická páska, však táto metóda kódovania využíva dva optické rozmery a tri priestorové súradnice na zápis do celého materiálu, čím sa dosiahne kódovanie v piatich rozmeroch. 5D kryštál dokáže uchovať až 360 terabajtov (TB) informácií po dobu miliárd rokov, pričom zostáva stabilný aj v podmienkach mrazu a pri teplotách do 1 000 °C.
Aby výskumníci otestovali potenciál kryštálu na použitie ako úložiska dôležitých genetických informácií, zapísali do neho celý ľudský genóm. Každé z približne troch miliárd písmen, ktoré tvoria genóm, bolo 150-krát sekvenované, aby sa zabezpečilo, že je na správnom mieste.
Do kryštálu bol zapísaný aj kľúč, aby sa zabezpečilo, že akákoľvek inteligencia, ktorá ho v budúcnosti objaví, či už človek, stroj alebo mimozemšťan, bude vedieť, ako použiť informácie, ktoré obsahuje. Kľúč zobrazuje univerzálne prvky (vodík, kyslík, uhlík a dusík), štyri bázy molekuly DNA (adenín, cytozín, guanín a tymín) s ich molekulárnou štruktúrou, kde sú umiestnené v dvojitej špirále DNA a ako sú gény usporiadané na chromozóme.
„Vizuálny kľúč vpísaný do kryštálu dáva nálezcovi vedomosť o tom, aké údaje sú v ňom uložené a ako by sa dali použiť,“ povedal Kazanský.
Kryštál obsahujúci genóm je v súčasnosti v bezpečí. Je v časovej kapsule v starobylej rakúskej soľnej jaskyni, na ktorú dohliada archív Pamäť ľudstva.
