يمرس : تخزين البيانات في الحمض النووي أقرب مما نتصور

قاضي: جريمة اغتيال المشهري خطط لها باتقان ونفذها أكثر من شخص قاضي: جريمة اغتيال المشهري خطط لها باتقان ونفذها أكثر من شخص برشلونة يحقق فوزا هاما امام خيتافي في الليغا أحتدام شراسة المنافسة في نهائي "بيسان " بين "ابناء المدينة"و"شباب اريافها".. ! ثلاث دول تعترف بدولة فلسطين والبرتغال تلحق بالركب تقدير موقف حول مؤتمر "الأمن البحري" في الرياض إصابة مواطن ومهاجر أفريقي بنيران العدو السعودي في صعدة فعالية ووقفة نسائية في تعز بالعيد ال11 لثورة 21 سبتمبر منتخب الناشئين يخسر أمام قطر في مستهل كأس الخليج من التضحيات إلى بناء الدولة.. وثيقة بن بريك نداء اللحظة التاريخية بينهم أكاديميون ومعلمون وحفّاظ.. مليشيا الحوثي ترهب أبناء إب بحملات اختطاف هيئة التعليم والشباب والرياضة تشيد بتنظيم البطولة الوطنية لكرة السلة وتتفقد أعمال الصيانة في الصالة الرياضية المغلقة بالمكلا قيادي انتقالي: المركزي يقود عصابة الصرافين لسرقة المنحة السعودية اليوم الرابع من الغضب.. «إعصار المشهري» يعصف بإخوان تعز الرئيس المشاط يعزي في وفاة اللواء عبدالرحمن حسان محمد الحوثي: الشعب سيمضي مع القيادة حتى الحرية والاستقلال الكاملين وقفة نسائية في المحويت بذكرى ثورة 21 سبتمبر إيطاليا تستبعد الكيان الصهيوني من "معرض السياحة الدولي" وزارة الإعلام تطلق مسابقة "أجمل صورة للعلم الوطني" للموسم الثاني قراءة في كتاب دليل السراة في الفن والأدب اليمني لمصطفى راجح المنحة السعودية المزمع وصولها في مهب افلام المعبقي الأرصاد يخفض التحذير إلى تنبيه ويتوقع هطولاً مطرياً على أجزاء من المرتفعات والسواحل حل الدولتين.. دولة فلسطينية بلا شعب! الأمم المتحدة:الوضع الإنساني المتدهور في اليمن ينذر بكارثة إنسانية الوفد الحكومي برئاسة لملس يختتم زيارته إلى مدينة شنغهاي بالصين الإصلاح ينعى الشيخ عبد الملك الحدابي ويشيد بسيرته وعطائه فخ المنحة السعودية: المركز الأمريكي لمكافحة الإرهاب يحذر من تنامي خطر "القاعدة" في اليمن التعايش الإنساني.. خيار البقاء عبد الملك في رحاب الملك ينطلق من إيطاليا.. أسطول بحري جديد لكسر حصار غزة مانشستر يونايتد يتنفس الصعداء بانتصار شاق على تشيلسي بطولة إسبانيا: ريال مدريد يواصل صدارته بانتصار على إسبانيول مدرب الاتحاد يفكر بالوحدة وليس النصر إصلاح حضرموت ينظم مهرجاناً خطابياً وفنياً حاشداً بذكرى التأسيس وأعياد الثورة السعودية تعلن تقديم دعم مالي للحكومة اليمنية ب مليار و380 مليون ريال سعودي شباب المعافر يُسقط اتحاد إب ويبلغ نهائي بطولة بيسان لقاء أمريكي قطري وسط أنباء عن مقترح أميركي حول غزة صنعاء.. البنك المركزي يعيد التعامل مع شبكة تحويل أموال وكيانين مصرفيين مستشفى الثورة في الحديدة يدشن مخيماً طبياً مجانياً للأطفال تعز بين الدم والقمامة.. غضب شعبي يتصاعد ضد "العليمي" انتقالي العاصمة عدن ينظم ورشة عمل عن مهارات الخدمة الاجتماعية والصحية بالمدارس على خلفية إضراب عمّال النظافة وهطول الأمطار.. شوارع تعز تتحول إلى مستنقعات ومخاوف من تفشّي الأوبئة على خلفية إضراب عمّال النظافة وهطول الأمطار.. شوارع تعز تتحول إلى مستنقعات ومخاوف من تفشّي الأوبئة الشيخ عبدالملك داوود.. سيرة حب ومسيرة عطاء بمشاركة 46 دار للنشر ومكتبة.. انطلاق فعاليات معرض شبوة للكتاب 2025 وفاة 4 من أسرة واحدة في حادث مروع بالجوف إب.. وفاة طفلين وإصابة 8 آخرين اختناقا جراء استنشاقهم أول أكسيد الكربون المركز الثقافي بالقاهرة يشهد توقيع التعايش الإنساني ..الواقع والمأمون الكوليرا تفتك ب2500 شخصًا في السودان الصمت شراكة في إثم الدم موت يا حمار العرب أمة بلا روح العروبة: صناعة الحاكم الغريب خواطر سرية..( الحبر الأحمر ) اكتشاف نقطة ضعف جديدة في الخلايا السرطانية في محراب النفس المترعة.. بدء أعمال المؤتمر الدولي الثالث للرسول الأعظم في صنعاء العليمي وشرعية الأعمى في بيت من لحم

شكرا على الإبلاغ!

سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.

تخزين البيانات في الحمض النووي أقرب مما نتصور

يافع نيوز نشر في يافع نيوز يوم 12 - 07 - 2019

– طارق الشامي – independentarabia
وفقاً لدراسة أخيرة أجرتها شركة "دومو" لبرمجيات الكومبيوتر، فإن ثلاثة ملايين و 880 ألف عملية بحث تمت في كل دقيقة مرت خلال 2018، وشاهد الناس في كل دقيقة 4 ملايين و330 ألف فيديو على "يوتيوب"، كما أرسلوا أكثر من 159 مليون رسالة إلكترونية "إيميل" ، وغردوا 473 ألف مرة على "تويتر" وأضافوا 49 ألف صورة على "إنستغرام".
وبحلول العام القادم 2020 والأعوام التالية، فإن حجم البيانات والمعلومات التي يستهلكها العالم سوف يتزايد بشكل مخيف، حيث يتوقع أن يصل استهلاك كل شخص حول العالم إلى نحو 2 ميغابايت في الثانية الواحدة، وهذا يعني 418 زيتابايت خلال العام (1 زيتا = ألف مليار غيغا بايت)، مما يحتاج إلى وحدات تتسع ل 418 مليار تيرا بايت.
وسائط تخزين المعلومات لا تصلح للمستقبل
ولهذا يرى باحثون أن الوسائط المغناطيسية والبصرية المستخدمة حالياً حول العالم لتخزين المعلومات، لا يمكن أن تستمر أكثر من عقود قليلة قادمة، فضلا عن أن مراكز حفظ المعلومات والبيانات الحالية تستهلك كميات هائلة من الطاقة، وبالتالي سوف تتصاعد مشكلة تخزين المعلومات مع مرور الوقت.
ولحل هذه المشكلة، اكتشف العلماء قبل سنوات قليلة وسيلة أفضل تتمثل في تكنولوجيا تخزين المعلومات، والبيانات في الحمض النووي المعروف اختصارا باسم "دي إن إيه" والذي يخزّن الصفات الوراثية في كل خلية، حيث ستصبح هذه الوسيلة مستقبلاً مخزن المعلومات الجديد باعتبار أن حقل الحمض النووي هو الوسيلة التي تخزّن بها الكائنات المعلومات الوراثية وتحتفظ بها على مر مئات السنين.
مزايا التخزين في الحمض النووي
ومن أبرز سمات الحمض النووي قدرته على حفظ كميات هائلة جدا من المعلومات واسترجاعها بسهولة، فضلا عن ميزة الاستقرار والثبات التي تتمتع بها لآلاف السنين مثلما تبقى البيانات المخزنة في جينوم الأحصنة المتحجرة ل 500 ألف عام من دون أن تتغير، بل إن تخزينها في درجة حرارة تحت الصفر يحافظ عليها ثابتة من دون تغيير لملايين السنين.
ويشير العلماء إلى المزايا الهائلة والقدرات التخزينية غير المسبوقة في الحمض النووي، حيث يمكن تخزين معلومات تصل إلى 12 تريليون غيغابايت في سنتيمتر مكعب واحد من الحمض النووي "دي إن إيه" وفقا لحسابات فريق عمل في جامعة "هارفارد"، وهذا يعني أن متراً مكعباً واحداً من الحمض النووي يكفي لتخزين كل ما يحتاجه العالم من معلومات في عام واحد، فضلاً عن أن تخزين المعلومات وحفظها بهذه الطريقة لا يتطلب طاقة كبيرة.
تجارب ناجحة
ولا يعد هذا أمراً نظرياً، ففي عام 2017 تبنت مجموعة في جامعة "هارفارد" الأميركية تسجيل عدة صور لليد البشرية على جينوم بكتيرية، وتبين من الاختبار القدرة على استرجاع الصور وقراءتها بكفاءة أفضل بنسبة 90% عن وسائط التخزين الأليكترونية.
وتشير تقارير موقع "نيو ساينتست" إلى أن البيانات المخزنة في الحمض النووي التي وضعت خلال التجارب في حرارة تتراوح بين 60 – 70 درجة مئوية، ظلت محفوظة وقابلة للاسترجاع والقراءة بشكل جيد بلا أخطاء، ويمكن أن تبقى هكذا نحو 2000 عام إذا حُفظت في درجة حرارة 10درجات مئوية، أما إذا حٌفظت في درجة حرارة -18 تحت الصفر فسوف تظل البيانات محفوظة لمدة مليوني سنة.
كيفية تخزين المعلومات في الحمض النووي
يعتمد النظام الرقمي في أجهزة الكومبيوتر على ما يعرف بالثنائي المٌكون من رقمين إثنين فقط هما الصفر والواحد، في حين يعتمد الحمض النووي على نظام ترقيم رباعي مكون من 4 قواعد بروتينية يُرمز إليها بالرموز "إيه ، سي ، تي ، جي" ، وهناك أكثر من طريقة للتشفير، الأولى هي أن ترمُز القاعدتان "إيه و سي" لرقم صفر، والقاعدتان "تي و جي" للرقم واحد. وبذلك يصبح الحمض النووي في صورة من أصفار ووحدات كأي ملف رقمي عادي.
سباق نحو المستقبل
وتتسابق شركات عديدة الآن مثل ميكروسوفت، وتويست، وبيو ساينس لتطوير هذه التكنولوجيا بطرق مختلفة، ما يسمح بقراءة مليارات التسلسلات الموجودة في الحمض النووي بسهولة وفي وقت متزامن، وتستخدم تكنولوجيا شرائط الترميز المشفرة في الاسراع من مسار البحوث في حقول علمية مثل الهندسة الكيميائية والنانو تكنولوجي وعلوم المادة.
وفي معهد جورجيا التكنولوجي على سبيل المثال، تجرى أبحاث في هذا الإطار تهدف إلى التعرف على علاجات أكثر أمنا للجينات.
تحديات مرحلية
تتمثل أبرز التحديات الحالية التي تعوق التوسع في تخزين المعلومات في الحمض النووي في التكاليف المرتفعة وسرعة الكتابة والقراءة، والتي تحتاج إلى أن تنخفض كثيرا، كي تنافس بقوة طرق التخزين التقليدية بالوسائط الإلكترونية.
وبالرغم من أن عملية حفظ البيانات في الحمض النووي لحفريات على سبيل المثال، تعد عملية مكلفة تتجاوز ألف دولار لكل ميغابايت من البيانات، إلا أن العلماء والباحثين يتوقعون انخفاض التكلفة تدريجاً مع تطور طرق وأدوات التشفير والقراءة واستعادة البيانات من الحمض النووي، وهو ما نجحت فيه شركة "مايكروسوفت" مؤخرا بأن أدخلت نظاماً أوتوماتيكياً يقوم بالتشفير والقراءة واستعادة البيانات من دون أي تدخل من قِبل البشر وهو ما يعد نقلة نوعية.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.