Часові капсули - це цікавий та відданий час спосіб збереження частинок минулого. У більшості випадків вони включають фотографії, спогади та інші предмети особистої цінності, речі, які дають майбутнім поколінням відчуття того, яким було життя в минулому. Але що робити, якщо ми маємо намір зберегти спогади та переживання цілого виду протягом тисяч років? Що б ми обрали тоді білки, і де це було б?
Саме це мали на увазі дослідники з Лабораторії молекулярних інформаційних систем Університету Вашингтона (UW) та Microsoft, коли вони оголосили про свій проект #MemoriesInDNA. Цей проект пропонує людям подати фотографії, які будуть закодовані в ДНК і зберігатимуться тисячоліттями. І завдяки новому партнерству з Фундацією Arch Mission, ця капсула буде відправлена на Місяць у 2020 році!
Керівники проекту прагнуть включити до цього архіву 10 000 оригінальних фотографій та повний текст 20 важливих книг (серед інших предметів), які згодом будуть зберігатися в синтетичній ДНК та будуть доступні дослідникам у всьому світі. Цю ДНК надасть Twist Bioscience, компанія, заснована в Сан-Франсіско, яка створює синтетичну ДНК для комерційних партнерів для проведення біотехнологічних досліджень.
Учасникам також пропонується поділитися ними в соціальних мережах з хештегом #MemoriesInDNA та включити розповідь про те, чому фотографія для них важлива. Як розповів Луїз Чезе, професор Школи комп’ютерних наук та інженерії Пол Г. Аллен, про проект, коли вперше було оголошено:
"Ваша черга показати нам, що слід зберегти в ДНК назавжди. Ми хочемо, щоб люди вийшли і сфотографували те, про що вони хочуть, щоб світ пам’ятав - це цікава можливість надіслати повідомлення майбутнім поколінням і допомогти в нашому дослідженні в цьому процесі ».
Порівняно з центрами обробки даних, яким потрібні десятини землі та значна кількість електроенергії для продовження роботи, ДНК пропонує засіб зберігання даних у молекулярному масштабі. Це дозволяє зберігати дані, які на кілька порядків щільніші, мільйони разів більш компактні та тривають набагато довше, ніж звичайні методи.
Основний процес включає перетворення рядків одиниць і нулів у цифрових даних у чотири основні складові послідовності ДНК - аденін, гуанін, цитозин та тимін. Зараз колекція проекту включає понад 3000 зображень, що складаються з фізичних фотографій, цифрових фотографій та сторінок, що зберігаються як аналогова мікрофіша на тонких аркушах нікелю.
"Завдяки ДНК, Природа дійсно прибила зберігання інформації в молекулярному масштабі", - сказав Чезе. «Наша мета в MISL - вивчити, як створити навколо себе революційні системи. "Спогади в ДНК" дають можливість кожному брати участь і зберегти заповітні спогади. А тепер поза планетою Земля! Ми маємо честь бути учасником цього неймовірного проекту ».
Природно, існує питання, як цей архів ДНК буде захищений, коли він опиниться на Місяці, де він буде поза захисним магнітним полем Землі. Загальновідомо, що космічні промені згубно впливають на ДНК, що може призвести до збільшення ризику раку серед космонавтів. Що стосується архіву, космічні промені могли розбити нитки ДНК, роблячи їх нечитабельними.
Для вирішення цього питання Сезе та його команда працювали над методами, щоб гарантувати, що вся інформація все ще може бути розшифрована, навіть якщо частина ДНК деградує. Перший метод, відомий як фізичне надмірність, передбачає додавання до архіву декількох копій (можливо, навіть мільярдів) кожної ланцюга ДНК для обліку деградації з часом.
Другий метод, відомий як логічне надмірність, був розроблений Чезе та іншими членами школи комп'ютерних наук Пол Г. Аллен за допомогою Microsoft. Цей метод включає приєднання інформації про дані всередині самої ДНК. Таким чином, навіть якщо всі копії ланцюга ДНК пропадуть, дослідники все одно зможуть зібрати те, що було втрачено.
Про проект вперше було оголошено ще в січні 2018 року, і Вашингтонський університет та Microsoft з тих пір уклали партнерство з Фондом Arch Mission. Ця некомерційна організація, що базується на Техасі, присвячена створенню архівів, використовуючи різні засоби зберігання даних, які зможуть виживати протягом тривалого часу у просторі чи віддалених місцях по всьому світу (тобто печери, під водою, під землею тощо).
«Місія Microsoft полягає в наданні можливостей кожній людині та кожній організації на планеті досягти більше», - сказала Карін Стросс, старший науковий співробітник Microsoft. «Співпраця з Фондом Архівної Місії в Місячній бібліотеці - це природне продовження цієї місії поза планетарними межами. Завдяки цій співпраці ми демонструємо цінність людських знань та неймовірну щільність, досягнуту при зберіганні цифрової інформації в ДНК. Ця робота з Arch продовжує розширювати межі того, що можливо, у все більш захоплюючі способи та чудові напрямки ».
Використовуючи прогрес у зберіганні даних та зростання комерційної аерокосмічної промисловості, Фонд Арх Місії присвячений постійному збереженню та поширенню найважливіших знань людства. Зберігаючи їх у космосі, AMF сподівається, що їхні архіви (відомі як Архівні бібліотеки) стануть найдовшими записами людської цивілізації, що коли-небудь створені.
На початку цього року Фонд оголосив про створення Місячної бібліотеки, яка розмістить Вікіпедію та іншу архівну інформацію про Місяць до 2020 року. Цей архів тепер буде містити архів #MemoriesInDNA і буде найбільшою кількістю даних, коли-небудь записаних у синтетичну ДНК . Як заявила Нова Співак, співзасновник фонду Arch Mission Foundation, в останній заяві про пресу компанії:
«Ми прагнемо створити найбільшу бібліотеку в ДНК коли-небудь - і вона буде продовжувати розширюватися, коли наша потужність зростатиме до петабайтних масштабів у майбутньому. Ми пишаємось тим, що це доповнення до Місячної бібліотеки - нашої першої спеціальної колекції - спирається на нашу місію збереження даних, захищаючи як класичні твори, так і дорогоцінні спогади. Ці дані є захоплюючим початком наших спеціальних колекцій «Місячної бібліотеки» і вагомим продовженням місії Arch для керівництва новими межами збереження даних ».
Якщо ті, хто знайшов Бібліотеку, не мають необхідної технології для доступу до неї, Арсійна місія включить інструкції щодо послідовності послідовності ДНК та отримання інформації, що міститься в ній. Завдяки новому партнерству команда UW докладає зусиль для завершення всіх своїх планів упаковки та зберігання та дотримання терміну до 2020 року.
Як сказала Карін Стросс, старший науковий співробітник Microsoft і доцент доцента інформатики та інженерії UW, висловила:
"Ми пишаємося тим, що це партнерство з Arch продовжує розширювати межі можливого у все більш захоплюючих напрямках та чудових напрямках. Це надзвичайно захоплюючий проект, і у нас є чудова мультидисциплінарна команда, яка працює над ним: кодування теоретиків, архітекторів комп’ютерів, інженерів та молекулярних біологів, які разом збираються, щоб зробити цю нову технологію реальністю ».
Цікаво, що Місячна бібліотека - це не перший архів, який було запущено у космос. Ще в лютому Фонд Arch Mission співпрацював з SpaceX для запуску «Сонячної бібліотеки», кристала даних, що містить трилогію фонду Ісаака Азімова, яка обертається навколо Сонця протягом мільярдів років. В майбутньому вони сподіваються відправити аркові бібліотеки на орбіту низької Землі і в різні місця по всьому світу, потім на Марс і по всій Сонячній системі.
Хто знає? Колись людство може стати різнопланетним видом і виявити незліченну кількість капсул часу, які свідчать про те, яким було життя у 21 столітті. А може, наші архіви ДНК будуть схожі на Золотий рекорд Вояджера, врешті-решт, опинившись у руках позаземного інтелекту. Так чи інакше, ті майбутні покоління, які сподіваються розкрити ці архіви, напевно будуть заінтриговані тим, що вони знайдуть!
Для отримання додаткової інформації про проект #MemoriesInDNA відвідайте веб-сайт проекту або електронну пошту [захищено електронною поштою].
